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
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:
密度:2.79e-009;
弹性:杨氏模量:70000,泊松比:0.33
塑性:
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:
步骤6:网格设置
绘制岩石网格如下:
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:
步骤7:提交作业,进行计算。
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:
0.05s:
0.1s:
0.2s:
0.5s:
作者:GaiJM