抽油杆螺纹段表面的裂纹形貌

为了防止抽油杆的整体失效,采用断裂力学的方法研究了螺纹段表面裂纹的扩展规律,用人工模拟不规则曲线表面初始缺陷,从试验和理论两方面研究抽油杆螺纹段表面裂纹形貌.结果表明,无论如何初始化裂纹形状,在裂纹向前扩展中,裂纹立即椭圆化,其形状是等离心率的同心椭圆.因此,不管在抽油杆螺纹段不规则曲线表面初始缺陷多么复杂,开始就可以将其处理成部分椭圆形状,从而可简化抽油杆螺纹段表面裂纹剩余寿命的计算.

锚杆尾部螺纹段应力特性模拟分析

为得到锚杆尾部螺纹段受力特性,采用数值模拟软件研究锚杆尾部螺纹段在拉伸、扭转、弯曲、剪切单项及复合应力作用下锚杆尾部螺纹段内部形成的应力场分布特征。研究结果表明:在不同应力的作用下,锚杆尾部螺纹段受力复杂,螺纹牙底出现不同程度的应力集中效应,其中弯曲角度对锚杆尾部螺纹段受力影响尤为明显,过大的弯曲角度对其受力相当不利。锚杆尾部螺纹段在转矩作用下牙底应力集中更加显著,准确控制转矩的大小可避免锚杆承受过大应力。

预紧力对抽油杆螺纹段表面裂纹应力强度因子的影响

鉴于抽油杆杆头螺纹段常产生疲劳破坏，用Ｊａｍｅｓ－Ａｎｄｅｒｓｏｎ方法研究了有预紧力的螺纹段存在表面裂纹缺陷时的应力强度因子，重点讨论了预紧力的影响，采用了预紧力分别为５４，４４，３４ｋＮ的１．５９ｃｍ抽油杆螺纹段试件，用降载勾线技术，动态监测信号，成功地解决了在试件断口上疲劳裂纹扩展过程的留印问题，取得了可靠的大量试验数据，经过数据处理和分析，得到了３种预紧力时的应力强度因子表达式，提出了４４ｋＮ为１．５９ｃｍ抽油杆的最佳预紧力。

风力发电机主轴结构对锁紧螺纹段疲劳强度影响研究

针对有锁紧螺纹段结构的主轴,高疲劳损伤主要集中在螺纹处的问题,为降低该位置的疲劳损伤值,开展了主轴结构对锁紧螺纹段疲劳强度影响分析。在保证保留螺纹结构及主轴各项力学性能的前提下,利用有限元软件及nCode软件建立了正确的数学模型;通过改变主轴卸荷槽宽度及深度、螺纹段与主轴大端距离及螺纹段后圆弧半径这些参数,分析了这些参数变动对锁紧螺纹段疲劳损伤值影响。研究结果表明:卸荷槽宽度及深度在一定范围内的改变可以降低螺纹段疲劳损伤值,超出一定范围后,疲劳损伤值以指数增长;螺纹段与主轴大端距离越远疲劳损伤值越低;螺纹段后圆弧半径值越小疲劳损伤值越大。分析结果为风力发电机主轴结构设计提供了参考和依据,具有一定的工程实用价值。

浅谈螺杆桩螺纹段长度对承载力的影响

螺杆桩的承载力是由直杆段的侧阻力、螺纹段的抗剪强度和桩端的端承力组成。因螺杆桩有螺纹段,与同等条件下的完全侧阻力桩相比,承载力高很多。螺杆桩螺纹段长度对承载力的影响起到了关键因素。通过ANSYS有限元模型,考虑不同的工况条件下螺杆桩的受力情况及桩身应力分布情况,探寻螺纹段长度与桩总长的最优比值,为螺杆桩的设计提供依据。

螺栓啮合螺纹段的轴力、等效应力分布及摩擦的影响分析

有限元方法已成为分析螺纹螺栓结构的有力手段，但已有的工作基本都将螺纹结构简化为二维的，基于三维模型的研究还很少。但螺纹的三维螺旋型结构特征，则势必要求进行三维分析。

轴向载荷下螺栓非啮合螺纹段变形的实验和三维有限元计算分析

利用MTS810材料试验机对M10×1．5mm的普通三角形螺纹螺栓一螺母副（试件）施加拉伸载荷，试件材料为D6AC，利用电子散斑系统ESPI—Q100测试螺栓上无内螺纹与之啮合的外螺纹段表面的变形，给出了外螺纹段表面位移和应变的实测结果。同时，考虑各实际接触对之间的接触关系和螺纹的螺旋线型结构特征，建立试件的三维有限元模型，给出了相应的计算结果。

公英制不同大小螺纹牙型角对螺栓组受力的影响

螺栓组连接中,针对公制(美制)和英制所规定的螺纹连接中牙型角的不同,在只受轴向载荷作用且其他条件均相同的情况下,分别对作用于螺纹牙上载荷的大小和分布情况通过Matlab进行计算仿真分析。结果表明:公制60°螺纹牙型角在受力强度及载荷分布均匀性方面都是优于英制55°螺纹牙型角的。且在螺栓连接旋合区段内的受力分析中显示,所施加载荷的近40%的力承受在前几圈螺纹上,以及在沿着旋合方向上所受载荷逐渐呈递减的梯度分布规律。这与我国现代化工业生产中大多采用公制螺纹标准相吻合。

动态监测疲劳裂纹扩展

给出了抽油杆预紧力、工作载荷及以螺纹段处应力比的表达式，公式表明：初始预紧力和相对拧入螺距β＿ｔ有关，此值同公接头相对接箍的周向位移成正比。利用动态监测技术、共振频率法有机地结合一般降载勾线技术，可以对裂纹近槛区到失稳扩展阶段的全部过程实行监控．作者利用降载勾线法研究裂纹深度α的变化规律。采用动态监测技术，解决抽油杆杆头螺纹段在近门槛区、高应力比的疲劳裂纹扩展降开勾线问题，研究了耦合法施加预紧力及预紧力的释放规律。

利用套接法修复基础螺栓

以前我们曾用对接法修复损坏的基础螺栓,即将已损坏的螺纹段切除,再焊接（对焊）一段完好的螺杆。由于焊口部位应力集中且不易保证同轴度,故修复效果不理想,通过分析研究,我们采用套接法修复基础螺栓,效果较好。

实用新型专利项目

专利号：ZL201220234246．1专利权人：赵军伟专利简介：本实用新型公开了一种双向膨胀螺栓，包括螺栓、锁紧螺母和胀管，所述螺栓的一端设有螺纹段，锁紧螺母装配在螺栓的螺纹段，螺栓的另一端具有锥形沉头。所述胀管套在锁紧螺母与锥形沉头之间的螺栓上，胀管的两端分别设有多个切口，所述胀管与锁紧螺母之间的螺栓上套装有撑力部件。