在之前的文章中,笔者介绍了二维切削的模拟方法,本次笔者将介绍三维钻头钻进岩石的模拟方法。

步骤一:准备模型

abaqus钻头钻进模拟abaqus钻头钻进模拟

由于在abaqus中绘图和装配比较繁琐,笔者选择在solidwork中提前建好模型,并进行装配,再以x.t格式存储和导入abaqus。

步骤二:材料属性的设置

材料属性的设置比较重要,它直接影响到模拟结果的准确性,由于本次是做算例讲解,为了简便仅给出基础数据:

岩石属性:

abaqus钻头钻进模拟abaqus钻头钻进模拟

密度:2.79e-009;

弹性:杨氏模量:70000,泊松比:0.33

塑性:

abaqus钻头钻进模拟

钻头属性:

传导率:44

密度:7.8e-009

杨氏模量:205000;泊松比:0.29;

膨胀:1.3e-005;

塑性:屈服应力:930,塑性应变:0.

步骤3:分析步设置

建立分析步step-1,时间长度为1,其他默认。

建立场输出请求:

勾选:应力-S、

应变-PE、PEEQ、LE;

位移-U、V、A;

作用力/反作用力-RF;

接触应力-CSTRESS;

状态-STATUS

建立历程输出请求:

勾选:能量-ALLEN。

步骤4:设置相互作用

建立通用接触,选择钻头为刚体(体为刚体,点选择钻头上一参考点)。

步骤5:载荷设置

固定岩石下表面;

设置钻头速度和角速度如下:

abaqus钻头钻进模拟

步骤6:网格设置

绘制岩石网格如下:

abaqus钻头钻进模拟

为了取得更好的计算结果,可以根据自身需求对网格进行加密。

绘制钻头网格如下:

abaqus钻头钻进模拟

步骤7:提交作业,进行计算。

abaqus钻头钻进模拟

为了更快的计算,此处选择了并联3个内存计算。

 

计算结果如下:

abaqus钻头钻进模拟

0.05s:

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0.1s:

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0.2s:

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0.5s:

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 作者:GaiJM

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