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第一章 绪论1

第一节 国内外涡轮钻具发展概况和趋势1

第二节　带同步减速器涡轮钻具基本功能和结构5

第三节　带同步减速器涡轮钻具的设计与科研水平6

第二章　带同步减速器涡轮钻具几何结构学10

第一节　带同步减速器涡轮钻具复合运动圆柱坐标体系10

第二节　关键零部件二维几何结构表示11

第三节　特征面上的涡轮定转子叶栅叶片造型几何学14

第四节　部分关键零部件三维几何造型与快速成形原理27

第三章　专用轴承弹性静力接触数学力学模型与仿真分析31

第一节　TC轴承弹性静力接触应力计算数学力学模型31

第二节 多级金属球轴承组弹性静力接触载荷分布计算过程数学力学模型37

第三节 四支点球轴承组载荷分布仿真实验与均载机理分析41

第四章　涡轮节涡轮轴向间隙的弹性静力数学力学模型与仿真分析45

第一节　涡轮节理论涡轮轴向间隙的确定45

第二节　涡轮装配轴向间隙的数学力学模型与仿真分析46

第三节　涡轮受载轴向间隙的数学力学模型与仿真分析52

第四节　涡轮轴向间隙的数学力学模型致效53

第五章　带同步减速器涡轮钻具运动学与性能仿真分析58

第一节　涡轮的基本运动规律58

第二节　涡轮叶栅几何结构对其特性的影响64

第三节　涡轮轴向间隙与叶栅密度以及制造工艺对其特性的影响70

第四节　实验数据整理的涡轮叶栅几何结构与特性的关系72

第五节　涡轮节转子系统基本运动规律73

第六节　同步减速器传动基本运动规律77

第七节　带同步减速器涡轮钻具稳态特性数学力学模型与仿真分析78

第六章　涡轮内部流体运动数学力学模型及其可视化仿真分析80

第一节　涡轮内部钻井液运动基本方程80

第二节　涡轮叶栅内部流体运动数学力学模型与数值计算过程82

第三节　涡轮叶栅内部流体运动可视化85

第四节　涡轮叶栅内部流体运动可视化仿真分析实例88

第七章　带同步减速器涡轮钻具动力学与动态性能仿真分析90

第一节　涡轮节动态力矩特性数学力学模型90

第二节　涡轮节动态轴向水力载荷特性数学力学模型93

第三节　带同步减速器涡轮钻具不稳定工况下的数学力学模型95

第四节　不稳定工况下钻具动态特性仿真分析实例98

第八章　压力平衡补偿密封系统与轴承寿命预测100

第一节　压力平衡补偿密封系统100

第二节　TC轴承磨损寿命预测新进展102

第三节　多级金属球轴承磨粒磨损寿命预测105

第九章　带同步减速器涡轮钻具性能测试实验研究110

第一节　涡轮内外特性测试110

第二节　涡轮叶栅叶型非接触测量116

第三节　同步减速器性能测试118

第四节　专用轴承性能测试119

第五节　带同步减速器涡轮钻具整机特性测试120

附录　主要符号表124