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为优化水平定向钻扩孔器的形状以及尺寸，建立了扩孔器形状优化的数学模型。采用轴对称数值方法，将三维模型转化为二维模型，再采用弹性体边界元边界方法，精确计算扩孔器端面的扩张应力，在此基础上求得扩孔器工作过程中所受的阻力和阻力矩，并通过遗传算法，以阻力和阻力矩最小为优化目标函数，对扩孔器的形状、尺寸进行优化。优化结果表明：优化后的较之传统设计形状在阻力和阻力矩上有大幅度降低。