新型封隔器胶筒橡胶本构模型选择及结构参数优化

传统的封隔器结构一般由刚性隔环分割的两个或三个长胶筒叠加而成,因此,装配要求较高且中上胶筒压缩后肩突严重。为了解决这个难题,通过去除刚性隔环,胶筒间采用倾角配合,上下部分增加铜背圈和支撑环等方式,对封隔器结构进行了改进。对制造胶筒的两种橡胶进行拉伸试验,并用高弹性本构模型对试验数据进行拟合,选取拟合效果最好的本构方程代入有限元软件Abaqus,对新型封隔器结构参数进行分析。得到了铜背环与胶筒配合倾角、中胶筒高度对接触应力的影响规律。最后,将新型封隔器与传统封隔器进行密封性能对比,证明了所采用的优化方式的有效性,为后续封隔器结构优化提供了思路。

Rubber constitutive model selection and structural parameters optimization of the new packer

XU Jun-feng;LUO Yuan-xin;WANG Chuan-yao