温度计套管强度影响因素的分析

以温度计套管为研究对象,对温度计套管强度的影响因素进行分析.通过单轴拉伸试验,比较不同焊接质量温度计套管的拉伸强度,确认焊缝饱满的温度计套管,拉伸强度相对较高.基于流固耦合方法,应用有限元分析软件比较不同流场速度下温度计套管的等效应力.与此同时,对不同长度温度计套管的固有频率进行了分析,并计算了漩涡脱落频率.     

月牙形磨损缺陷套管的抗内压强度研究

套管磨损多呈"月牙形",其直接后果是降低套管的抗挤强度和抗内压强度,如何计算磨损套管的抗挤强度、抗内压强度制约着如何安全地设计套管柱。因此笔者对"月牙形磨损"套管在不同磨损程度时的周向应力进行研究,并重点对其抗内压强度的计算方法进行了探索。笔者以P110的95/8 in套管为例,建立了计算磨损套管周向应力的解析模型,并用弹塑性有限元方法建立了套管的有限元力学模型,通过有限元分析来验证解析模型的正确性,最后以此为基础得出了磨损套管的抗内压强度计算公式。     

缩径变形套管径向修复力的研究

采用液压滚珠整形器对发生缩径变形套管进行碾压整形,选取套管、水泥环和地层为研究对象,采用弹塑性和大变形有限元分析方法,建立了缩径变形套管弹塑性力学分析模型及数值计算方法,在水泥环完全损坏的情况下,计算了发生缩径变形时套管通径为ll0mm所需的径向修复力,并与理论值进行对比,验证了数值模拟方法的正确性.此外还研究了不同通径下变形套管达到整形要求的径向修复力,得出随着套管变形通径的增大径向修复力逐渐降低的结论.     

基于NMM法的水泥环过套管电阻率测井影响及校正研究

通过对套管井漏失电流的检测,过套管电阻率测井能够有效测量金属套管外地层电阻率,在剩余油气资源评价和油藏监测等方面具有独特优势.套管和地层之间的水泥环对漏失电流的大小及测量结果有一定影响.采用NMM(数值模式匹配法)对水泥环的影响进行分析,数值模拟结果表明当地层与水泥环电阻率比值小于1时,测井响应值偏大,而且水泥环对测量的影响随该比值的减小和水泥环厚度的增加而增大.在此基础上对校正方法进行研究,提出校正的条件及采用校正图版进行水泥环校正的方法步骤.     

套管极限挤毁强度的计算及有限元模拟

对110钢套管进行几何尺寸测量、拉伸试验以及残余应力测试,采用一次二阶矩法计算了套管的平均极限挤毁强度;对套管进行了挤毁试验,并采用有限元模型模拟了套管的极限挤毁强度;将极限挤毁强度的计算结果、模拟结果及试验结果进行了对比.结果表明:试验套管平均极限挤毁强度的计算结果高于目标置信水平,且与试验结果相近,该计算方法适用于试验套管极限挤毁强度的计算;各套管极限挤毁强度的有限元模拟结果与试验结果相近,相对误差不超过5.8％,有限元模拟准确.     

汽车半轴套管失效载荷数值模拟

本文对我国生产的一种汽车半轴套管进行了大位移、大应变弹塑性有限元模拟,求得了加载点的栽荷-位移曲线、最大应力点的弹塑性应变-载荷曲线、危险截面的弹塑性应力-载荷曲线、危险截面达到全面屈服时的失效载荷等,为汽车半轴套管的强度评价及疲劳寿命估算提供了有关数据.     

非均匀磨损套管空间有限元分析

针对非均匀磨损套管进行了空间有限元分析,研究了磨损量、磨损长度、轴向拉力对套管抗内压强度的影响.计算结果表明非均匀磨损套管的抗内压强度随磨损厚度的增加而降低;不同的磨损长度对套管抗内压强度影响不明显,即抗内压强度主要受磨损厚度的影响;套管轴向拉力对其抗内压强度影响不大,并且这种影响随着磨损量的增加而逐渐减小.通过对磨损套管抗内压强度变化规律的研究,为合理制定井控措施提供了科学依据.     

海洋隔水套管对中装置结构有限元分析

应用通用有限元软件Ansys10.0,建立了海洋钻井平台隔水套管对中装置的三维弹塑性非线性接触问题的有限元力学分析模型,对其结构强度及变形进行了分析.分析得到结构中最大等效应力出现在门轴处,大小为273MPa,小于材料的屈服应力,结构变形情况也与实际工作情况一致.对复杂结构内部的应力与变形进行有限元分析,为结构设计的优化与改进提供了依据.     

蒸汽发生器管子管板胀焊结合残余接触应力分析

采用有限元方法模拟蒸汽发生器管子管板的胀焊结合工艺过程,研究不同胀接压力下管子管板残余接触应力的分布情况、焊接温度场对管子管板残余接触应力的影响,以及未胀接区域长度对管子管板胀接区域残余接触应力的影响.分析结果表明,在胀接压力作用下,管子管板两端产生环向应力峰值,环向应力峰值随胀接压力的增大而增大,且管子过渡区域环向应力大于轴向应力.在焊接温度场作用下,靠近焊接区域的管子管板会发生应力松弛现象,应力环消失.随着未胀接区域长度的增大,焊接热影响减弱.当未胀接区域长度大于14 mm时,应力环会再次出现,且数值相对较小.先胀后焊的接头处焊缝区域残余接触应力最大,管桥间残余接触应力最小.对于胀焊结合工艺,需结合实际工作情况,考虑焊接对胀接区域应力松弛的影响.     

双梯度钻井套管内压力隔断封隔器胶筒研究

双梯度钻井技术可解决深海油气和浅层水合物开发面临的疏松表层安全钻进和地层漏失压力低等难题。为研究双梯度钻井套管内压力隔断封隔器胶筒的力学性能,利用有限元仿真软件,分析不同摩擦因数、胶筒厚度、工作压力、环空间隙等因素作用下对胶筒变形的影响。采用正交试验对四种因素作用下胶筒的最大Mises应力值与接触压力值进行极差分析。结果表明:摩擦因数为0.3时胶筒与套管间接触压力取得较大值,双梯度钻井封隔器胶筒厚度优选为15 mm;在有效封隔2 MPa工作压力前提下,得出封隔器胶筒随钻柱滑动的最小摩擦力33 845 N;影响胶筒最大Mises应力的主要因素为工作压力与环空间隙,影响胶筒与套管间最大接触压力的主要因素为工作压力与胶筒厚度。     

离心压缩机水压仿真及试验研究

根据某离心压缩机机壳,对机壳结构进行了分割简化,并利用压力自平衡及模态分析方法验证了有限元模型的有效性。利用ANSYS软件分析了压缩机机壳在水压试验时的强度及密封性能,为机壳结构改进提供了有效依据。最后通过水压应力应变测试试验验证了有限元仿真与实际情况的一致性。     

轴流压缩机机壳稳态运行特性的数值模拟

通过有限元软件,对轴流压缩机机壳的静力及热稳态运行时的温度场、应力场和变形场进行了有限元分析。静力分析结果显示,机壳在静载作用下的变形及应力均不大,满足设计要求。热应力分析表明：机壳大部分区域等效应力较低,中腔到排气腔的过渡处及排气腔法兰处应力较高,最大应力值为922MPa,超过了材料的屈服强度;机壳在热膨胀的作用下,排气腔直径扩张19mm左右,并且,机壳有较大的轴向伸长,应加强机壳相应部位的强度及刚度,保证机壳安全可靠地运行。分析结果为轴流压缩机机壳的优化提供了参考。     

大型轴流压缩机焊接机壳的静态有限元分析

在建立大型轴流压缩机焊接机壳有限元模型的基础上,对联接螺栓台阶面与上机壳法兰面和上下机壳法兰面之间的接触问题,以及螺栓的预紧问题进行了处理,应用有限元分析软件对模型进行了分析计算.结果表明,所设计焊接机壳静态下的应力和变形均在允许范围内.可进一步对焊接机壳进行动态特性分析,以便为改进设计提供更可靠的理论依据.     

大型轴流压缩机焊接机壳的动态特性分析

根据轴流压缩机的运行特性及工况条件,用有限元法对大型轴流压缩机焊接机壳进行了动态特性分析,获得了机壳的各阶固有频率和振型,明确了焊接机壳的薄弱环节.通过热稳态及瞬态动力学有限元分析,得到了焊接机壳的温度、应力和变形分布云图,以及危险区域的瞬态应力和变形曲线.提出了焊接机壳的改进方案,通过分析比较取得了改进参数,并验证了其合理性.     

商用车驱动桥壳CAE分析

文中主要针对某商用车驱动桥壳半轴套管出现大量断裂问题,采用UG软件进行了三维实体建模,通过导入Hypermesh进行划分网格等前处理,利用MSC.Nastran对其进行有限元分析.并按照驱动桥壳静强度分析理论对车桥壳体进行了分析计算.结果表明:该驱动桥壳半轴套管的静强度安全系数和疲劳安全系数均小于许用极限值,从理论上验证了半轴套管会发生疲劳断裂;并提出了改进材料重新选用40钢的新方案,使其静强度和疲劳强度在理论和试验中均能满足桥壳的设计和运行工况的要求.     

Plastic behaviour of perforated sheets under biaxial stress state

A yield criterion of sheets with a uniform triangular pattern of round holes under biaxial loading has been proposed in terms of apparent stresses. The yield criterion was confirmed by finite element analysis results in the whole range of ligament efficiency of the perforated sheet. In order to analyse stretching of a perforated sheet for dot-type shadow mask by the finite element method, a yield function which can incorporate the apparent yield stress and the apparent plastic contraction ratio has been obtained. The agreement between the measured and calculated results of stretch forming of the perforated sheet was satisfactory.     

汽轮机高压缸三维热弹性接触模型及其气密性分析

汽轮机高压缸中的高温和高压蒸气经常会造成缸体较大的变形,从而在汽缸法兰中分面产生漏气,为了分析汽缸的气密性,文中结合汽缸温度场和三维弹性接触理论,建立汽缸三维热弹性接触有限元模型。利用建立的模型完成一个100MW汽轮机高压缸的温度场及应力、变形计算,并且应用于实际的高压缸改造。实践表明这些计算结果可以作为汽缸设计的重要依据,从而提高运行中汽缸的安全可靠性。     

爆炸冲击波作用下机翼带孔蒙皮的损伤分析

为了研究带有破孔的机翼蒙皮在爆炸空气冲击波作用下的损伤模式和变形特点,利用ANSYS/LS-DYNA建立带有破孔的机翼蒙皮模型,对带孔蒙皮在爆炸空气冲击波作用下的损伤进行模拟,通过仿真计算得出了带有破孔的机翼蒙皮的破坏规律和变形特点,为装备维修提供依据.结果表明：破孔尺寸发生较大的变化,破孔扩大边缘出现裂纹、相近破孔部分裂解连通形成裂纹,靶板的损伤程度增大.