基于LS-DYNA的贯通式潜孔锤反循环钻头强度的优化分析

来源期刊：探矿工程岩土钻掘工程2015年第3期

论文作者：李鹏 殷琨 彭枧明 罗永江 李丽佳

文章页码：44 - 47

关键词：贯通式反循环钻头;LS-DYNA;应力集中;结构优化分析;

摘    要：通体花键式贯通式潜孔锤反循环钻头在实际施工中尾部较易损坏,影响反循环钻头的使用寿命。为提高反循环钻头的使用寿命,对反循环钻头尾部结构进行了优化设计,并采用非线性动力学仿真软件LS-DYNA对改进前后的反循环钻头进行了仿真分析。分析结果表明:由于在冲锤的高频冲击作用下,反循环钻头尾部易出现较大的局部应力集中,导致钻头体出现疲劳破坏;通过对钻头尾部结构设计优化后,与通体花键式反循环钻头相比,新结构钻头在无泄风槽情况下,应力集中值减小44%,在有泄风槽的情况下,应力集中值减小19%。数值模拟分析表明,优化后能大幅度提高钻头寿命。