取芯钻在工程基础建设、地下工程勘测中扮演着举足轻重的作用。绝大部分的钻具在钻进过程中需要冷却进行辅助,但随着勘探技术的发展,没有冷却辅助的情况将会越来越多,试验研究岩石取芯钻钻进过程中的温度变化特性很有必要。国内外已有多数在材料加工、岩土钻取等方面有关钻头应用的研究,但涉足岩石取芯钻温度变化方面的相关报道却比较少。分析钻具受力、钻具温升以及热量传递的过程对增加钻头使用寿命、提高施工效率、加快工程进度、降低经济成本等工程经济和效益问题有着重要的意义和价值。本文开展了金刚石取芯钻钻削过程温度变化特性研究,分析了薄壁金刚石取芯钻热量传递过程,推导了取芯钻结构参数和工作参数对钻头温度变化的理论模型,归纳了影响钻具温升的主要影响因素,弥补了测试手段的局限性。根据影响因素进行了薄壁金刚石取芯钻钻削过程温度数值仿真,研究了取芯钻的结构参数和工作参数对温度场分布情况的影响。采用红外热像仪进行了薄壁金刚石取芯钻钻削人工水泥试件试验,总结了金刚石取芯钻钻削过程温度变化影响因素,研究选取因素对温度变化的影响程度。全文的主要工作及研究成果如下:（1）推导了薄壁金刚石取芯钻钻削过程的剪切热和摩擦热解析计算模型。分解简化取芯钻的运动过程,结合金刚石颗粒的受力分析,建立薄壁金刚石取芯钻温度变化解析计算模型。（2）开展了薄壁金刚石取芯钻的变参数、多工况条件下温度场分布情况的数值仿真研究。简化设置薄壁金刚石取芯钻三维模型,进行了材料热物性参数的对比分析,选取了取芯钻的半径、转速、钻进速度和钻压为变量进行数值仿真。结果表明:当钻头转速较低时,钻头的温度由剪切热做主导;当转速增加后,钻头的温度主要取决于摩擦生成的热量。随着取芯钻半径的增加,钻头上最高温度所在位置由剪切热生成区域向摩擦热生成区域转移。取芯钻压入破碎岩石产生的热量所占比例很小。薄壁金刚石取芯钻由于特殊的结构并不具备锋锐的特性,不能把取芯钻的钻进速度和钻压单独区分开来进行试验研究,仅从理论进行研究存在一定的局限性。（3）开展了薄壁金刚石取芯钻钻进人工水泥试件的试验研究。选取了不同口径的薄壁金刚石取芯钻,开展了不同进给速度的半钻进干切削人工水泥试件试验,总结了金刚石取芯钻钻进过程温度变化影响因素,研究了各因素对温度变化范围的影响程度。试验结果显示,热像图上温度分布呈现为非对称形态;取芯钻钻头的温度变化可以分为上升阶段和稳定阶段;钻进初期,钻头温度的上升速率逐渐加快,红外热像仪观测到的钻头表面温度比实际值更低;稳定阶段钻头最高温度在一定程度的范围内进行波动,曲线变化平滑无明显波动,变化趋势不剧烈,则进给速度与钻头半径较为匹配;使用更低钻进速度时,钻头最高温度的振荡幅度变小,其波动更加稳定;使用更小的半径时,钻头的温度在稳定阶段有着非常大的振荡时,钻头的进给速度与钻头半径并不匹配;降低钻进速度时,钻头的稳定阶段最高温度在进行着周期较大的缓慢振荡;总的来说,取芯钻钻头的温度在振荡中保持着相对的稳定性。