msc.marc 切削齿破岩 磨损量计算

选用PDC钻头起主要破岩作用的冠部位置的切削齿结构，建立简化的双切削齿模型，双齿之间的中心距离为60mm，同时建立长宽为160mm、高 40mm 的砾岩模型.后倾角为15°。建立切削齿复合片的直径为13.44mm，高度为8mm。选取岩石四周的所有面单元，对其单元进行压力加载，模拟围压对破岩时的影响。围压为30Mpa。有限元模拟时考虑固定岩样，对岩样底部的所有节点设置位移全约束。同时在两颗切削齿中心建立一个参考节点，再将两颗切削齿上所有的节点通过RBE2连接在中心建立的节点上，约束其连接的所有节点自由度。同时再对 RBE2 的中心节点上加载切削齿压力与转速，通过中心节点来控制切削齿的运动。切削齿破岩有限元模型的加载及边界条件如图所示。动力学瞬态分析，设置分析时间为10秒，200步分析步，固定时间步长0.02秒，每个切削齿上所承受的压力1000N左右。双齿模型，在有限元模型中加载的切削齿压力为2000N，考虑在 MARC软件加载中的为转速（120r/min），整个仿真的工况时间为5s，得到后倾角下切削齿的磨损体积云图。磨损量数据。