具有台阶密封面油套管接头力学性能有限元分析

以具有台阶密封面结构的锥形油套管接头为研究对象,以美国石油学会(API)圆螺纹套管接头为例,通过有限元分析计算,研究了锥螺纹联接上扣拧紧时,拧紧圈数和密封面初始间隙对密封面上挤压力、螺纹轴向力和轴向累计弹性变形量的影响规律.结果表明:在密封面初始间隙一定的条件下,螺纹接头拧紧圈数增大使密封面上挤压力、螺纹轴向力和轴向累计弹性变形量增大;当拧紧圈数相同时,密封面初始间隙越小,密封面上挤压力、螺纹轴向力和轴向累计弹性变形量越大.     

圆螺纹套管接头应力分布规律研究

根据弹塑性力学理论建立圆螺纹套管接头的计算模型，利用有限元分析和全尺寸实验相结合的方法，详细分析套管接头在使用工况(包括上扣、上扣后加拉伸载荷、上扣后加内压载荷等)下的应力分布规律，指出载荷在各个螺纹牙上分布的不均匀性是制约套管接头性能的主要原因，提出改进接头应力状态、减少应力集中的主要措施。研究结果提高了对套管接头应力水平的认识，对改进套管连接螺纹设计，提高套管接头的连接质量具有一定的参考价值。     

接触式测温仪表安装中拧紧力矩的分析和确定

螺纹连接形式在相关工程结构中被广泛采用,而螺纹连接轴向预紧力的大小对连接质量有着直接重要的影响,同样对接触式测温仪表安装中螺纹拧紧后的实际性能会产生影响。文章阐述了拧紧力矩的理论以及螺纹连接的热电偶、热电阻的螺栓强度、密封垫圈的密封性能等情况,并分析和提出了接触式测温仪表安装中螺纹连接适合的预紧力确定方法,为操作中选定拧紧力矩扳手的刻度提供了科学依据。     

自动变速器油泵螺钉拧紧力矩的分析与应用

自动变速器油泵自身的装配及在变速器中的安装都需通过螺钉、螺栓等螺纹紧固件实现,其中,螺钉的拧紧力矩会对油泵的性能产生重要影响,针对油泵自身装配时螺钉的拧紧力矩展开研究.通过计算,确定螺钉连接需要的拧紧力矩,再选择合适的方法进行拧紧,同时对拧紧力矩进行检测,最终为油泵生产中螺钉的应用提供重要依据.     

上扣扭矩对储气井疲劳性能的影响

储气井是一种受交变压力载荷的高压储气设施,其分段的套管通过螺纹和接箍连接,这种螺纹连接的上扣扭矩影响螺纹结构的应力,进而影响储气井的疲劳寿命.建立了储气井套管和接箍螺纹连接的有限元模型,讨论了储气井上扣扭矩的计算方法及其对储气井疲劳性能的影响,并得出以下结论:上扣扭矩对于储气井内部应力分布具有较大影响,计算中不能被简单忽略;预紧力作用下,储气井套管内整体应力水平高于外部接箍,但最大应力却发生在接箍上;对于套管和接箍结构,最易发生疲劳破坏点是套管第一个整螺纹齿齿根或套管与接箍贴合处的螺纹齿齿根部;上扣扭矩没有改变套管和接箍处应力集中点的应力幅值,对储气井的疲劳特性影响较小.     

TP—FJ特殊螺纹套管在塔深1井的应用

特殊螺纹套管由于具有良好的密封性、连接强度高等特点,已成为气井、深井的优选套管之一。TP—FJ特殊螺纹套管由于具有较高的密封性能、抗H2S应力腐蚀能力和较高的连接强度,非常适用深井及超深井。本文阐述了TP—FJ套管的特点性能及现场应用情况。     

机载电子设备常用螺钉拧紧力矩研究

螺纹连接被广泛应用在机载电子产品中。现有标准给出的一般是螺钉的保证力矩,而不是螺钉的拧紧力矩。拧紧力矩的大小与螺纹副的连接可靠性息息相关。文中以机载电子设备常用材质的螺纹和常用规格的标准件为对象,对影响螺钉拧紧力矩的因素进行分析,确定了保证力矩,计算了螺钉拧紧力矩,并采用实验验证的方法,给出了各种螺纹副连接条件下推荐使用的拧紧力矩值。对机载电子产品装配中螺钉拧紧力矩的确定起到了重要的指导作用。     

风电机组螺栓复用扭矩系数变化的研究

为提高风电紧固件使用效率,从而降低风电机组成本,对风机用高强度紧固件重复使用扭矩系数进行研究.以8组螺栓连接副为研究对象,对其进行10次装-拆拧紧试验用以模拟风机螺栓的重复使用,并在拧紧过程中记录连接副的螺纹摩擦系数、端面摩擦系数、扭矩系数.通过对试验结果的分析发现:螺栓连接副端面摩擦系数和螺纹摩擦系数均随着拧紧次数的...     

汽车底盘拧紧力矩的设计方法及应用

螺纹连接是一种广泛应用的可拆卸的固定连接,具有结构简单、连接可靠、装拆方便等优点,也是汽车底盘中最为常见的连接方式之一。目前设计螺纹连接拧紧力矩的公式多采用经验系数,有一定的局限性。如依据实际螺纹副系数建立拧紧力矩的设计方法,则能有效提高理论计算精度,并可以将此方法适用于解决汽车底盘螺纹连接力矩衰减的问题。     

螺纹紧固件工程应用研究

螺纹紧固件在工业生产中应用广泛,螺距、旋合长度、拧紧力矩是正确选用螺纹紧固件、提高螺纹紧固件连接可靠性的关键参数。对螺纹紧固件的螺距、旋合长度进行了介绍,对拧紧力矩进行了计算,并对扳手的选用进行了分析。     

Assessing the reliability of thread joints under variable loads

A comparative analysis of the effect of the thread tightening force on the relaxation resistance and fatigue strength of a thread joint is presented. A calculation and experimental method for assessment of the reliability and lifetime of a thread joint on the basis of gap opening in a joint and the lifetime under variable loads is proposed. The method takes into account the mechanism of microplastic deformations and fatigue damageability of material under cyclic loads.     

顶驱中心管螺纹力学行为模拟及优化研究

针对顶驱中心管螺纹粘扣、断裂等问题，基于弹塑性理论、von Mises屈服准则以及中心管材料本构模型试验研究结果,建立了扭矩作用下的二维、三维有限元模型，并通过实验结果与数值模拟结果验证有限元分析的可靠性，对比二维、三维的分析结果验证二维轴对称模型方法的可靠性，获得了中心管螺纹接头的应力分布规律和力学特性，指出紧扣扭矩对螺纹连接强度影响极大。在此基础上，结合现场失效的螺纹接头，对螺纹锥度、螺距以及有效螺纹牙长度3个参量进行敏感性分析，综合考虑连接强度以及生产成本推荐了参量最优值。     

小井眼开窗侧钻用高抗弯钻具接头性能分析与结构参数优化

随着小井眼开窗侧钻技术的广泛应用,由井下弯曲段引起的钻具接头失效问题日益突出。为解决因弯曲载荷造成钻具接头变形失效的问题,根据弹塑性力学理论及中心管材料本构模型试验研究结果,建立了钻具接头螺纹连接的三维有限元模型,研究了弯曲载荷作用下钻具接头连接强度和密封性能,并通过胀扣试验验证了有限元分析结果的可靠性。在此基础上利用正交优化方法,对其关键结构参数进行优化,获得了钻具接头较优参数组合,对比计算了API钻具接头与高抗弯钻具接头力学性能。结果表明,优化后的连接螺纹在抗拉/压、扭矩及弯曲方面性能均优于API螺纹,能更好地满足小井眼开窗侧钻的钻井要求。     

圆螺纹套管接头的抗压缩极限载荷分析

采用非线性有限元方法，以API8牙圆螺纹套管接头为研究对象，在标准锥度公差条件下，模拟套管接头的上扣过程，计算分析上扣过程中内、外螺纹导向面和承载面上的应力分布，并对套管接头在压缩工况下的承载极限进行分析，得到套管接头在压缩载荷下的失效形式，失效载荷，并提出相应的失效判据。     

优化套管螺纹载荷分布特性的方法

根据套管螺纹的结构和受力特点 ,建立了套管接头在轴向拉力作用下的计算模型 ,分析了载荷在各牙螺纹上的分布特点。在此基础上 ,提出了优化套管螺纹载荷分布特性、减小应力集中的具体方法 ,并依据实用性 ,从螺纹的加工方便考虑 ,提出了外螺纹全部和内螺纹大部分保持螺距不变 ,仅对内螺纹两端 2～ 4牙螺纹变化螺距的近似优化方案。通过有限元方法模拟了优化方法的效果 ,验证了这种方法的可行性。研究结果对改进套管螺纹设计 ,提高套管螺纹的连接质量具有参考价值     

楔形螺纹连接扭拉关系理论分析及拧紧特性

楔形锁紧螺母是一种应用广泛的防松结构,但是当前关于楔形螺纹连接的扭拉关系理论分析和拧紧特性因素分析的研究成果匮乏,导致楔形锁紧螺母的安装工艺一直缺少理论指导。首次建立并验证了楔形锁紧螺母拧紧过程的扭拉关系理论公式,并对其拧紧特性进行了影响因素分析。首先考虑楔形螺纹面的复杂几何形状,构建楔形斜面上任意区域的局部坐标系,通过坐标转换获得了任意楔形区域的平面方程、切向和法向矢量,在此基础上建立楔形锁紧螺母拧紧过程的扭拉关系理论公式;然后建立精确的楔形螺纹连接有限元模型,仿真了实际的拧紧过程,通过改变不同的摩擦系数、楔形角和螺距,得到拧紧扭矩-预紧力的离散数据点,通过对比理论公式所绘制的扭拉关系直线,从数值仿真角度验证了楔形螺纹连接扭拉关系理论公式的可靠性;同时,采用航空航天领域的两种典型楔形锁紧螺母作为试验对象,通过拧紧试验进一步验证理论公式的可靠性。最后系统研究了螺栓螺母材料、被压件材料、螺纹规格、螺母结构形式、拧紧次数等因素对楔形锁紧螺母扭矩系数和重复拧紧性能的影响规律。     

Calculation method of load distribution on pipe threaded connections under tension load

This paper presents a new calculation method that can calculate the load distribution on pipe threaded connections under tension load. On the basis of elastic mechanics, the new method was developed by analyzing each thread tooth, and a new deformation and covariant equation by making a mechanics analysis on each thread tooth was obtained. Compared with the traditional method proposed by the previous references, the new deformation and covariant equation could be used to describe the relation between the previous and the next thread tooth. By applying the new method on the sample of P-110S pipe threaded connection, the obtained results show that the load on thread tooth mainly concentrates on the four or five threads engaged and the middle teeth were not utilized well to bear the loads. The model offers a new way to calculate the loads carried on the thread teeth under tension load.     

水灰比对水泥混凝土路用性能影响的试验研究

通过室内试验,拌制20种不同配合比的水泥混凝土,得到水泥混凝土抗弯拉强度、圆柱体劈裂抗拉强度等路用性能指标,确定水泥混凝土抗弯拉强度与水灰比之间的关系、圆柱体劈裂抗拉强度与水灰比之间的关系。     

油井管螺纹加工中的去毛刺技术

油井管螺纹切削加工中产生的毛刺会直接影响螺纹检验的准确性和螺纹连接质量。根据油井管螺纹不同部位产生毛刺的特点 ,讨论了去除和控制毛刺的相应工艺方法。