破巖
關注創建者：永恒-云天 創建時間：2020-07-16
破巖的視頻教程
lsdyna磨料水射流破巖系統課程
lsdyna水射流破巖系統課 課程包括無限sph射流破巖，無限多射流源sph射流破巖，無限ALE射流破巖，無限移動sph射流破巖，無限移動ALE射流破巖(包括初始體積法和動網格兩種方法），定量sph磨料射流破巖(程序隨機替換磨料)，無限ALE磨料水射流破巖(網格比例控制法)，無限SPH耦合dem水射流破巖，淹沒射流和非淹沒射流。
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lsdyna 移動無限sph射流輔助鉆頭破巖
本案例為lsdyna無限移動sph射流輔助鉆頭破巖，鉆頭旋轉破巖的同時，有一個擁有垂直射速和水平移動速度的射流源沖擊巖石，輔助道具破巖。視頻為從頭到尾建模，講解清晰，附件為本案例所用的幾何模型，網格文件，k文件。如果大家覺得學習效果還可以，期待大家的五星好評。
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破巖的實例教程
2.2 應變場分析
PDC切削齒破巖過程中不同時刻下巖石的應力場如圖#所示。由圖可知，加工區域的應變場分布較為均勻。破巖過程中巖石已加工區域的等效應變最大，數值大約為0.4左右，切削齒前方待加工區域有較小的應變產生，數值約為0.2左右。此外，切削齒兩側也有應變產生，且應變分布不對稱，應變較大的一側說明了材料更多地向此方向流動。
3計算結果分析
3.1不同時刻射流破巖效果
t=21ms
t=41ms
t=101ms
t=200ms
由圖可知，在射流的作用下，海底巖石可以被擊穿，通過設置不同的射流直徑和射流靶距，可以研究不同射流參數對破巖效果的影響。
3.2破巖過程應力圖
破巖過程中巖石的應力圖如下，可以看出，在射流與巖石沖擊的位置應力最大，可以取得破巖的效果。
4結論
基于LS-DYNA，可以建立淹沒條件下水射流破碎巖石的數值計算模型，模擬得出的結果對進一步提高淹沒條件下水射流破巖效率提供參考依據。
展開 一些關于高壓水射流沖擊破壞煤巖體的模擬分析資料，與大家共享:v:
高壓水射流破碎煤巖體的數值模擬研究_胡波.pdf
高壓水射流破巖的數值模擬分析_倪紅堅.pdf
高壓水射流破巖規律的數值模擬研究_孫清德.pdf
基于SPH算法的高壓水射流破巖機理數值模擬_宋祖廠.pdf
井下破巖過程計算機仿真分析
實際油井、氣井開采時，在幾千米的井下進行破巖是一件看不見、摸不著的過程，由于井壁有直井、斜井、分支井、水平井等多種形式，且巖層多種多樣，導致了研發工程師們需要為不同的油氣井類型制定不同的開采方案，并研制多種多樣的開采工具。一般來講，最常見的是旋進式鉆井過程，巖石在鉆頭的旋轉切割作用下被粉碎，然后在鉆井液的攜帶作用下被運送至數千米以上的地面。
今天以一種典型的井下造穴刀具為例，和大家探討破巖工具在破巖過程中的受力分析和優化的過程。
這個結構很簡單，刀柄與刀頭通過銷軸連接，不過內部有通道，從刀柄一直到刀頭的端部，是走泥漿或水的。初步鉆井完成后，采用此工具將指定部位直徑擴大，形成洞穴。
工具下井后，在水力反推作用下，刀頭折疊抵住井壁，刀柄旋轉，則刀頭部位的金剛石顆粒對井壁巖石開始切割，可以將直筒形狀的井壁切出一個很大的直徑，這種刀具適用于比較軟的巖層。
ABAQUS中提供了多種材料失效模式，我們根據巖石的材料特性定義材料模型，
由于切割過程中巖石不多脫落，刀頭與周邊巖石的表面及內部的任何部位都有可能接觸，因此需要定義整體模型的接觸關系：
計算時采用顯式分析方法，對刀柄施加一定的下壓力和轉速，便實現了刀具的旋轉和切割：
根據刀具的受力分布對刀具進行結構優化：
根據刀具表面的磨損情況在刀具表面焊接防磨涂層：
通過計算機仿真分析可以完成的工作有：
1、 判斷刀具的主要磨損區域，從而在磨損區域焊接抗磨材料，提高工具壽命；
2、 得到各零部件受力情況，從而控制井上鉆壓及轉盤扭矩，避免產生斷裂事故或塑變問題，因為工具斷裂是小事，但是打撈不上來廢掉的是一口井，是大事故；
3、 對刀具進行結構優化
此方法還可以解決沖擊、金屬切削、巖土爆破等工程問題。
展開 針對室內試驗研究盤形滾刀破巖過程的成本高、周期長、不便于重復性教學演示的問題，可采用數值試驗方法作為輔助或替代，用于揭示滾刀破巖機制、優化滾刀結構和切削參數。
在LS-DYNA中，常把滾刀模型整體作為剛性材料，采用MAT_RIGID進行材料參數的定義，對于剛性材料，可以通過關鍵字BOUNDARY_PRESCRIBED_MOTION_RIGID來實現滾刀的強制位移和轉動設置。在輸出設置中，可以通過二進制文件DATABASE_ASCII_option來輸出滾刀的接觸力。該方法可實現穩定計算，計算時間較少，但不能觀察到滾刀材料的受力云圖。
將滾刀定義為剛度較大的彈塑性材料時，可以觀察到刀面及軸的受力云圖，但無法實現強制性轉動及位移，因此，可通過定義剛性殼的柔性接觸來完成這一步操作。
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復現模擬
采用LS-DYNA軟件，模型為二維，滾刀為剛體，巖石使用RHT本構
基于LS-DYNA軟件，刀盤為剛體，旋轉破巖，巖石采用DEM方法構建，可實現刀盤磨損預測
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