通过对PDC(Polycrystalline Diamond Compact,PDC)钻头施加冲击荷载的形式可显著提高PDC钻头的破岩效率，其中，复合冲击钻进是兼具轴向和扭转两个维度冲击的新型破岩技术。针对岩石在PDC钻齿轴向-扭转两个方向冲击作用下破坏机制复杂、复合冲击破岩机理不清晰等问题，基于连续-非连续分析方法(CDEM)，建立了基于共享节点的FEM-DEM岩石模型，室内单轴压缩实验验证了该计算模型的合理性。在此基础上，通过JavaScript二次开发，建立了单钻齿复合冲击破岩模型，开展了PDC单钻齿在正弦函数下的复合冲击破岩过程模拟。基于对岩石岩屑、径向剪切裂纹、侧向裂纹和侧向主裂纹等形成过程的分析，揭示了岩石在复合冲击作用下的破坏规律。结果表明：复合冲击可实现“立体破岩”效果，减小钻头的粘滑效应。在此基础上，分析了钻齿的切入深度、冲击角度、冲击速度幅值对破岩效果的影响，建立了钻齿破岩效果与岩层接触面积和接触弧长、冲击能量的切削力学模型。研究结果可对提高破岩效率、优化钻齿设计参数、延长钻具使用寿命等提供一定的借鉴意义。

秦承帅,孙宏斌,李利平等.复合冲击作用下PDC钻齿破岩过程连续-非连续数值模拟研究[J/OL].煤田地质与勘探:1-13[2023-07-10].http://kns.cnki.net/kcms/detail/61.1155.P.20230706.1014.002.html