基于射孔套管强度安全的水泥石环参数优化

水泥石环对套管应力有明显的降低作用,尤其是射孔段储层套管。优选合理的水泥石环参数对于降低射孔段套管应力,提高套管安全性有重要的作用。建立"套管-水泥石环-围岩"三维有限元模型,应用ANSYS有限元软件分析水泥石环弹性模量、泊松比和厚度对射孔套管强度的影响规律,可对水泥石环性质参数进行优化。分析表明:随着水泥石环弹性模量、厚度的增加,套管最大应力呈减小趋势。水泥石环弹性模量增加15.3%,套管应力减小2.9%;水泥石环厚度增加80%,套管应力减小5.4%;水泥石环泊松比增加50%,套管最大应力增加5.9%。对于常用射孔参数孔密16孔/m、孔径10 mm、相位角90°的情况,为确保套管的强度安全性,水泥石环弹性模量合理取值应为7.8~9.4 GPa。     

缠绕弯曲多次循环下连续油管疲劳寿命仿真分析

针对连续油管在压裂工况下容易产生疲劳失效问题,以QT-900连续油管为研究对象,采用Abaqus有限元分析软件对不同内压下连续油管在滚筒上缠绕/弯曲进行了数值模拟分析,将有限元仿真计算结果导入Fe-safe疲劳寿命预测软件计算,获得不同内压下连续油管的循环次数的变化规律.分析结果表明,随着内压的增大,连续油管的疲劳寿命...     

基于SOLIDWORKS配置技术的组合夹具参数化设计

基于组合夹具的特点,灵活运用SOLIDWORKS2003的配置技术,介绍了一种组合夹具的参数化设计方法和实现步骤,应用表明,本方法具有很强的实用性.     

特殊螺纹油管接头上扣性能三维有限元分析

特殊螺纹油管接头有限元分析多采用二维轴对称模型,不考虑螺纹升角,以主密封面与台肩处的渗透量模拟上扣时金属-金属间的过盈配合。该方法不能准确反映上扣时过盈量与扭矩的对应关系。鉴于此,考虑螺纹升角的影响,利用Abaqus软件建立了某特殊螺纹油管接头三维有限元模型,模拟分析了接头在最佳、最小、最大上扣扭矩下的上扣过程。分析结果表明,所建特殊螺纹接头模型加载扭矩曲线与标准上扣扭矩曲线基本相符;3种扭矩作用下,密封面与台肩环向路径上接触应力较大且分布较为均匀,螺纹啮合处虽有应力集中,但3种状态下最大等效应力远小于材料屈服强度且大小几乎相等;最佳扭矩拧紧状态下该型特殊螺纹油管接头具有最好的密封性能与足够大的连接强度。研究结果有助于深入了解上扣扭矩与密封性能和连接强度的关系。     

基于多岛遗传算法的振动控制传感器优化配置

以结构振动系统的存留能量指标作为目标优化函数,建立了振动主动控制系统的传感器和作动器位置、数量、每片的长度以及控制增益的优化配置数学模型.采用了多岛遗传算法作为优化策略,并以悬臂梁作为算例.试验结果表明,振动控制效果非常明显,证明了该方法的正确性和可行性.     

自由阻尼悬臂梁减振理论及有限元研究

根据粘贴阻尼材料的减振机理,在ANSYS软件中通过选用合适的单元类型对自由阻尼悬臂梁进行了仿真.仿真结束后,用*get命令提取的损耗因子与现有经验公式结果吻合极好,说明了建模的正确性.瞬态分析后时域衰减曲线也与实际情况一致,从另一方面验证了建模的正确性.有限元仿真方法与理论及实验研究相比较,操作简单,易于实现.自由阻尼是附加阻尼的基本形式,对自由阻尼梁的正确建模也对其它复杂场合的附加阻尼仿真分析有一定的指导作用.     

水平井双封隔器管柱力学分析

水力压缩式封隔器在坐封时会使管柱产生轴向应力,严重时会影响管柱的强度。以水平井双封隔器管柱为研究对象,考虑2个封隔器分别坐封时井口压力的大小,基于拉梅公式、广义胡克定律和杆件变形理论,推导了在井口压力的作用下管柱的轴向力、轴向应力及变形量计算公式。计算结果表明,当封隔器Ⅰ、Ⅱ先后以10 MPa和15 MPa井口压力坐封时,封隔器Ⅰ、Ⅱ之间的管柱轴向应力由49.94 MPa降低为15.08 MPa,而弯曲段到封隔器Ⅱ之间的管柱轴向应力由58.05 MPa 增加到107.96 MPa。由此可知,后坐封的封隔器会使其到弯曲段的管柱轴向应力增加,而使其到先坐封封隔器的管柱轴向应力降低,所以管柱的危险截面出现在后坐封的封隔器到弯曲段之间。     

基于Johnson-Cook模型的剪切闸板性能仿真

目前有关剪切闸板性能分析多集中于闸板应力分析及钻杆参数分析,而对连续管规格、剪切闸板刃口夹角对剪切力的影响研究还不够系统和深入。为此,以Johnson-Cook模型为基础,建立了剪切闸板剪切连续管有限元模型,对剪切连续管过程中的剪切应力进行了分析,同时分析了连续管壁厚、长度及剪切闸板V形夹角等参数对剪切应力的影响。研究结果表明：随着连续管壁厚的不断增加,剪切力峰值总体呈上升趋势,在塑性变形阶段之前剪切力平缓上升,塑性变形之后上升幅度较大;随着连续管长度的不断增加,其剪切应力在不断减小,3 000 m以上连续管,剪切应力明显下降,主要原因是下端拉力在剪切作业中起到了主导作用;随着剪切闸板V形夹角的增加,剪切应力先减少后增加,V形夹角在158°时,上、下闸板应力最优。所得结论可为连续管剪切闸板的结构设计及连续管剪切性能分析提供参考。     

Research on Influence of Damping Material on Structure Performance of Torpedo

Reducing the self-noise and radiated noise of torpedo is an effective way to enhance its detection and concealment capabilities.After discussing the basic principle on noise and vibration control and main noise sources in torpedo,the application of damping treatment for noise and vibration absorption was proposed in this paper.Compared composite materials(damping and metal materials)used as segment joint,their different contributions to the damping performance of base structure were investigated.The results show that the damping material can be used as segment joint effectively in vibration control.Taking cantilever beam as an example,four different damping treatments were compared in natural frequency and damping loss factor,the results show the influences of different damping layer layouts on the structure damping performance,and offer a reference for the torpedo shell design.