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Research on image segmentation of weld seam of oil derrick welded by arc welding robot
1
作者 蔡广宇 崔世林 吴昌林 《China Welding》 EI CAS 2009年第3期37-41,共5页
This paper puts forward a new method of PCNN (pulse-coupled neural networks ) image segmentation, in which the binary matrix of the ignition frequency matrix is employed, for the first time, to act as the final resu... This paper puts forward a new method of PCNN (pulse-coupled neural networks ) image segmentation, in which the binary matrix of the ignition frequency matrix is employed, for the first time, to act as the final result of image segmentation. It gives the principles of PCNN parameter selection under the guidance of this process. The new method reduces the dependence of PCNN on parameters, improves the effect of image segmentation, and produces good results after being applied to image recognition of weld seam of oil derrick welded by arc welding robot. 展开更多
关键词 oil derrick pulse-coupled neural networks image segmentation
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波浪作用下海洋石油井架模态参数识别与承载力评价 被引量:10
2
作者 刘金梅 周国强 +2 位作者 韩国有 袁郎 葛慰敏 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2009年第1期22-27,共6页
提出基于试验模态参数识别和优化算法修改动力有限元模型的海洋石油井架安全承载能力评价方法。推导基于波浪脉动的试验模态参数识别公式,介绍有限元模型动力修正的一阶优化方法。以海洋随机波浪脉动作为激励,对勘探三号海洋石油井架进... 提出基于试验模态参数识别和优化算法修改动力有限元模型的海洋石油井架安全承载能力评价方法。推导基于波浪脉动的试验模态参数识别公式,介绍有限元模型动力修正的一阶优化方法。以海洋随机波浪脉动作为激励,对勘探三号海洋石油井架进行了现场模态试验,识别出前二阶固有频率。以此作为有限元模型修正的基础,应用一阶搜索优化算法,对动力有限元模型进行了修正,结果表明:该修正模型比较准确反映了井架目前的结构状态,能够用于进一步的静、动力分析和安全承载能力评价。 展开更多
关键词 海洋石油井架 承载力评价 模型修正 模态参数识别 波浪脉动
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基于模型修正的井架评定方法 被引量:10
3
作者 刘金梅 周国强 郭金玉 《大庆石油学院学报》 CAS 北大核心 2004年第6期48-50,共3页
分析了在役井架结构的初始缺陷,将井架计算机结构分析与现场测试分析相结合,提出了一种基于计算机数值模型修正的井架评定方法.实例计算结果表明,通过此方法可以得到各级载荷作用下井架全部杆件的承载性能数据,为在役井架的安全评定提... 分析了在役井架结构的初始缺陷,将井架计算机结构分析与现场测试分析相结合,提出了一种基于计算机数值模型修正的井架评定方法.实例计算结果表明,通过此方法可以得到各级载荷作用下井架全部杆件的承载性能数据,为在役井架的安全评定提供新方法. 展开更多
关键词 石油井架 结构分析 测试分析 模型修正
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油田修井机井架的力学分析与优化设计 被引量:12
4
作者 杨晓红 张邦成 陈兆峰 《石油勘探与开发》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期488-492,共5页
修井机井架承受着主要的载荷,如果设计不当,会浪费原材料,甚至在使用中出现事故。在对修井机井架进行有限元分析的基础上,得到了一种新井架结构。改进后的整个井架应力分布趋于均匀,最大应力比原结构降低12%。受压稳定性分析表明,改进... 修井机井架承受着主要的载荷,如果设计不当,会浪费原材料,甚至在使用中出现事故。在对修井机井架进行有限元分析的基础上,得到了一种新井架结构。改进后的整个井架应力分布趋于均匀,最大应力比原结构降低12%。受压稳定性分析表明,改进设计的整体稳定性较好,完全可以保证井架的正常工作。对井架的模态分析表明,井架的固有频率与底盘发动机、绞车的工作频率不同,因此当绞车在不同转速下工作时,不会发生共振。将有限元分析技术、结构优化技术与大型设备设计相结合,为设计师提供了主动设计的依据,提高了修井机的技术含量和设计水平,同时,也为其他产品应用结构优化设计技术提供了有价值的参考。 展开更多
关键词 有限元分析 井架 应力 屈曲 固有振动
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石油井架结构无线应变传感器的设计 被引量:9
5
作者 罗宾 仇芝 杜坚 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2010年第6期115-117,共3页
在石油井架结构测试中普遍采用传统应变电测法,针对这种方法在测试中存在的问题,以CC1110无线单片机为核心设计了一种用于石油井架结构检测的无线应变传感器。重点介绍了无线应变传感器的组成、硬件电路设计、软件设计以及对所研制的无... 在石油井架结构测试中普遍采用传统应变电测法,针对这种方法在测试中存在的问题,以CC1110无线单片机为核心设计了一种用于石油井架结构检测的无线应变传感器。重点介绍了无线应变传感器的组成、硬件电路设计、软件设计以及对所研制的无线应变传感器进行的标定和实验。结果表明:所设计的无线应变传感器具有测量精度高、体积小、功耗低、传输可靠、抗干扰能力强等特点,适合在井场测试中使用。 展开更多
关键词 石油井架 应变传感器 无线通信 CC1110无线单片机
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采油井架钢结构非线性力学行为分析 被引量:5
6
作者 袁英战 王元清 周国强 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2000年第6期104-109,共6页
本文对采油井架钢结构进行了非线性有限元分析。采用空间梁单元,通过包含单元几何刚度阵和变形刚度阵的增量切线刚度法考虑大变形问题;用杆端集中塑性法来简化材料非线性;采用弧长法迭代计算,最终可得到考虑几何和材料双重非线性情... 本文对采油井架钢结构进行了非线性有限元分析。采用空间梁单元,通过包含单元几何刚度阵和变形刚度阵的增量切线刚度法考虑大变形问题;用杆端集中塑性法来简化材料非线性;采用弧长法迭代计算,最终可得到考虑几何和材料双重非线性情况下,井架钢结构的极限承载力。文中最后给出了A型采油井架的算例。 展开更多
关键词 采油井架 有限元 非线性 弧长法 集中塑性法 钢结构 非线性力学
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基于半刚性连接的石油井架安全承载性能研究 被引量:3
7
作者 付海龙 邹龙庆 +1 位作者 王玥 刘冬 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期145-150,共6页
焊接是石油钻机井架钢结构主要的节点连接方式。对石油井架结构进行安全评定和仿真计算时,传统上大都按照刚性节点处理,忽略了焊接节点半刚性连接对于井架结构整体承载性能的影响。通过建立半刚性连接的石油井架钢结构节点构造模型,计... 焊接是石油钻机井架钢结构主要的节点连接方式。对石油井架结构进行安全评定和仿真计算时,传统上大都按照刚性节点处理,忽略了焊接节点半刚性连接对于井架结构整体承载性能的影响。通过建立半刚性连接的石油井架钢结构节点构造模型,计算焊接节点单元初始刚度,完成了空间框架结构半刚性节点弯矩与转角的力学描述。结合有限元法,运用双向变刚度零长度螺旋弹簧模拟节点半刚性,实现了相同边界条件下刚性和半刚性井架有限元仿真计算。对比结果表明,刚性和半刚性连接对于井架竖向荷载作用下的位移变形与应力影响不大,但横向荷载作用时.计算结果表现出明显的差异性。由此提出,对在役井架承载安全评定时,除考虑竖向荷载外,还应充分考虑风载、管柱靠力等横向荷载作用时焊接节点的半刚性影响。该认识成果为大型钢结构半刚性力学研究和石油井架安全评定提供了新的思路。 展开更多
关键词 石油井架 半刚性 钢结构 刚度 焊接节点 有限元 承载力
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基于应力和当量损伤系数的石油井架损伤识别 被引量:4
8
作者 韩东颖 周国强 李子丰 《石油钻采工艺》 CAS CSCD 北大核心 2008年第1期29-32,共4页
损伤是影响石油井架承载性能最重要的因素,为了准确诊断石油井架的损伤,提出了基于应力和当量损伤系数的识别法。首先,应用当量损伤系数作为判别损伤是否存在与程度大小的综合评价指标,建立了损伤刚度矩阵;其次,确定了应力与当量损伤系... 损伤是影响石油井架承载性能最重要的因素,为了准确诊断石油井架的损伤,提出了基于应力和当量损伤系数的识别法。首先,应用当量损伤系数作为判别损伤是否存在与程度大小的综合评价指标,建立了损伤刚度矩阵;其次,确定了应力与当量损伤系数之间的函数关系,推导了应力残差矩阵对当量损伤系数的灵敏度表达式;然后,构造了基于应力的目标函数,提出应用正算过程和优化方法反演识别当量损伤系数;最后,用该方法对某石油井架进行了损伤识别。结果表明:该方法能够准确地识别单损伤、两损伤和对称位置损伤。相对其他静力识别方法,计算工作量小,识别效率高。 展开更多
关键词 石油井架 损伤识别 应力 当量损伤系数 优化
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石油钻机井架载荷谱的编制 被引量:4
9
作者 付海龙 邹龙庆 王玥 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2007年第11期160-162,共3页
载荷谱是进行机械结构强度试验和疲劳损伤研究的重要依据,而井架本身承受随时间变化的动载荷作用,加之各钻井工况承载变化不一,建立符合钻井实际的载荷时间历程成为进行瞬态分析和疲劳损伤研究的需要。通过实测钻机井架在钻探过程的大... 载荷谱是进行机械结构强度试验和疲劳损伤研究的重要依据,而井架本身承受随时间变化的动载荷作用,加之各钻井工况承载变化不一,建立符合钻井实际的载荷时间历程成为进行瞬态分析和疲劳损伤研究的需要。通过实测钻机井架在钻探过程的大钩载荷,运用极值统计分析方法,建立最大载荷概率分布模型,运用疲劳载荷谱的编制方法,完成了井架正常钻探时的载荷时间历程的编制,并获得了可用于试验加载的程序载荷谱。编制的程序载荷谱包含了所有钻探作业工况,反映了井架真实承载环境,可用于钻机井架的瞬态分析和疲劳损伤研究,并大大简化了计算过程,提高了井架动力分析的可靠性。 展开更多
关键词 载荷谱 石油井架 动载荷 瞬态响应 疲劳损伤
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基于小波包分析的石油井架结构损伤识别试验研究 被引量:3
10
作者 邹龙庆 付海龙 崔晓华 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第10期42-45,共4页
通过对井架相似模型损伤工况模拟,提取其在承载时的振动响应信号,利用小波包变换方法获得小波包节点能量,得到基于归一化能量特征向量的损伤评价指标。研究表明:该指标可用于井架结构损伤位置的准确识别;将小波包能量分析与振动测试技... 通过对井架相似模型损伤工况模拟,提取其在承载时的振动响应信号,利用小波包变换方法获得小波包节点能量,得到基于归一化能量特征向量的损伤评价指标。研究表明:该指标可用于井架结构损伤位置的准确识别;将小波包能量分析与振动测试技术相结合的研究方法,为石油井架的损伤识别提供了新思路。 展开更多
关键词 石油井架 损伤 小波包分析 振动 裂纹 试验研究
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ZJ15D型石油钻机井架的瞬态响应研究 被引量:3
11
作者 郭凤 邹龙庆 +1 位作者 付海龙 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2006年第4期147-151,共5页
传统上通过静力,或者利用最大设计钩载乘以动载系数代替动载荷的研究方法对石油井架进行结构分析已经不符合现场石油井架在复杂时间载荷作用下的真实动态响应情况,尤其在起下钻和钻进时,井架要承受瞬态冲击、钻机振动等随时间变化的载... 传统上通过静力,或者利用最大设计钩载乘以动载系数代替动载荷的研究方法对石油井架进行结构分析已经不符合现场石油井架在复杂时间载荷作用下的真实动态响应情况,尤其在起下钻和钻进时,井架要承受瞬态冲击、钻机振动等随时间变化的载荷作用。本文运用时间历程方法,通过模拟井架钻井时的典型工况,结合大型有限元ANSYS软件,对大庆油田普遍采用的ZJ15D型石油钻机井架进行了动态响应计算,得出了:在瞬时冲击下,井架动力响应的产生在立柱轴向、井架侧向和前开口方向具有同时性,但最大值出现的时刻不同;严重冲击载荷作用下,井架顶部开口响应最为强烈,危险时位移可达4 cm等结论。结论对井架结构设计、油田安全钻井和延长井架使用寿命具有现实意义。 展开更多
关键词 石油井架 瞬态响应 冲击 阻尼 有限元 ANSYS
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JJ16041-K型石油井架结构的动力响应分析 被引量:3
12
作者 张丽娜 李凤臣 +2 位作者 杨鸥 肖烨 何春锋 《科学技术与工程》 北大核心 2012年第20期4884-4887,共4页
针对石油井架结构长期服役在野外恶劣环境下,局部或整体损伤等缺陷常成为安全生产中的事故隐患。通过白噪声模拟随机环境激励,利用ANSYS有限元建模,对石油井架系统进行动力响应分析。研究结果表明:井架结构的振动模态为空间振动,同时各... 针对石油井架结构长期服役在野外恶劣环境下,局部或整体损伤等缺陷常成为安全生产中的事故隐患。通过白噪声模拟随机环境激励,利用ANSYS有限元建模,对石油井架系统进行动力响应分析。研究结果表明:井架结构的振动模态为空间振动,同时各节点在白噪声激励下的动力响应规律基本一致,动力响应数据的获得可为损伤诊断研究提供输入数据,对提高井架承载能力检测与安全评估水平,具有重要的理论意义和实用价值。 展开更多
关键词 JJ160/41-K型石油井架 环境激励 动力响应 损伤诊断 模态分析
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在役石油钻机井架极限承载仿真模型研究 被引量:11
13
作者 韩东颖 李子丰 周国强 《石油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期120-123,128,共5页
针对在役石油钻机井架的力学特征,建立了基于双重非线性理论的极限承载仿真模型。研究了以在役钻机井架杆件的测试应力为重要指标,与应力有关的设计参数作为修正对象的仿真模型修正理论。对实验室内钻机井架模型进行的极限承载性能实验... 针对在役石油钻机井架的力学特征,建立了基于双重非线性理论的极限承载仿真模型。研究了以在役钻机井架杆件的测试应力为重要指标,与应力有关的设计参数作为修正对象的仿真模型修正理论。对实验室内钻机井架模型进行的极限承载性能实验和仿真预测研究结果表明,井架模型的实际破坏位置与仿真预测结果基本一致,极限承载力误差很小。依据现场动载应变试验,应用该仿真模型分析了在油田上广泛使用的A形和K形石油钻机井架的极限承载性能,得到了井架结构的极限承载力、载荷与应力的关系以及井架破坏形式和危险部位,为钻机井架的安全平稳运行提供了重要的参考依据。 展开更多
关键词 石油钻机井架 极限承载力 仿真模型 双重非线性理论 测试应力 模型修正
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基于VB、Matlab和Access的石油井架应力测量系统 被引量:4
14
作者 安子良 孔令超 肖立中 《化工自动化及仪表》 CAS 北大核心 2011年第5期597-600,共4页
基于分布式光纤光栅传感器网络和Modbus RTU通讯协议,实现了石油井架应力多点测量与数据自动采集、记录和分析。通过OLE技术和MatrixVB组件,VB与Matlab、Access的无缝连接,现场数据经算术平均滤波后写入到Access后台数据库中。Matlab计... 基于分布式光纤光栅传感器网络和Modbus RTU通讯协议,实现了石油井架应力多点测量与数据自动采集、记录和分析。通过OLE技术和MatrixVB组件,VB与Matlab、Access的无缝连接,现场数据经算术平均滤波后写入到Access后台数据库中。Matlab计算模块根据测试点应力值计算出的井架承载能力及绘制杆件和井架载荷分布图,形成了一套适用于石油井架承载能力安全检测技术和评估系统。 展开更多
关键词 分布式光纤光栅传感器 石油井架 应力测量 MATRIXVB VB
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A型井架结构可靠性分析与蒙特卡罗实现 被引量:3
15
作者 马成刚 王义翠 赖永星 《西安石油大学学报(自然科学版)》 CAS 2008年第6期83-85,共3页
采用大型通用有限元程序ANSYS提供的APDL(参数化设计)语言将结构分析与其PDS(概率设计系统)模块的统计分析能力相结合的蒙特卡罗有限元法,计算得到井架系统的失效概率及相应的可靠指标β,说明了利用ANSYS的概率分析功能实现结构的可靠... 采用大型通用有限元程序ANSYS提供的APDL(参数化设计)语言将结构分析与其PDS(概率设计系统)模块的统计分析能力相结合的蒙特卡罗有限元法,计算得到井架系统的失效概率及相应的可靠指标β,说明了利用ANSYS的概率分析功能实现结构的可靠性分析的可行性.根据实际工程结构算例详细叙述了该方法实现的流程. 展开更多
关键词 石油井架 可靠性分析 蒙特卡罗法 有限元法
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在役石油井架起升过程的数值建模和仿真研究 被引量:2
16
作者 刘金梅 赵庆程 +1 位作者 周国强 刘伟 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第12期3028-3032,3038,共6页
针对在役石油钻机井架实际性能状态和理想分析模型存在差异的情况,以反映结构性能参数的残差最小作为目标函数,提出了基于优化的模型修正方法,构建了起升全过程仿真模拟的基准数值模型,并仿真模拟其起升动态过程。其中根据几何关系和力... 针对在役石油钻机井架实际性能状态和理想分析模型存在差异的情况,以反映结构性能参数的残差最小作为目标函数,提出了基于优化的模型修正方法,构建了起升全过程仿真模拟的基准数值模型,并仿真模拟其起升动态过程。其中根据几何关系和力矩平衡原理,描述人字架一次起升的原理,通过起升力学分析,提出了分析的具体实施步骤,同时以某油田使用的ZJ70D型井架为例进行了起升过程的数值建模和仿真模拟,结果表明:应用该方法可以对有损伤在役井架的起升安装工况进行数值预测,确定井架的薄弱部位,为现场实际起升操作提供有价值的建议,并通过试验验证了该方法的可行性,具有一定的实用价值,适合工程应用。 展开更多
关键词 石油井架 起升仿真 建模 模型修正
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大型海洋石油平台风振响应 被引量:3
17
作者 刘红兵 陈国明 +3 位作者 吕涛 林红 朱本瑞 黄翱 《石油勘探与开发》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期647-655,共9页
针对大型海洋石油平台钻井架、吊机等高耸镂空结构抗风敏感性问题,进行了高耸结构风致振动响应分析。基于相似准则开展了0-360°全风向角下大型海洋石油平台高频动态测力天平实验,建立了平台结构全风向角下脉动风载荷空间分布估... 针对大型海洋石油平台钻井架、吊机等高耸镂空结构抗风敏感性问题,进行了高耸结构风致振动响应分析。基于相似准则开展了0-360°全风向角下大型海洋石油平台高频动态测力天平实验,建立了平台结构全风向角下脉动风载荷空间分布估计模型,进行了全风向角下平台结构风致振动评估,获得了平台结构风致振动特性和阵风载荷因子变化规律。结果表明:平台结构横风向脉动风载荷均方根值约为顺风向脉动风载荷均方根值的10%;平台结构风致振动主要集中于井架等高耸镂空结构,横风向加速度均方根值约为顺风向加速度均方根值的55%;井架等高耸结构对横风向脉动风载荷动力放大作用较大。进行大型海洋石油平台结构抗风设计时不应忽略横风向风载荷作用,还要重点关注高耸井架顶部和底部的风振响应以及高耸结构对横风向脉动风载荷的放大作用。 展开更多
关键词 海洋石油平台 井架 风振响应 脉动风载荷 风致振动 阵风载荷因子
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弧长法在服役石油井架非线性全过程仿真中的应用研究 被引量:2
18
作者 刘金梅 周国强 韩国有 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期229-233,245,共5页
针对服役石油井架的结构特点,考虑几何和材料双重非线性因素,建立了非线性数学分析模型。采用弧长法对荷载-位移平衡路经进行了全过程跟踪研究;对服役井架提出了基于应力和模态进行模型修正、建立基准仿真模型的方法。以油田使用的两部... 针对服役石油井架的结构特点,考虑几何和材料双重非线性因素,建立了非线性数学分析模型。采用弧长法对荷载-位移平衡路经进行了全过程跟踪研究;对服役井架提出了基于应力和模态进行模型修正、建立基准仿真模型的方法。以油田使用的两部石油井架为例进行仿真分析,结果表明:在屈服点以前,载荷位移曲线基本呈线性关系;载荷值达到临界点之后,位移值迅速增大,而载荷降低,井架结构失稳。应用该方法来跟踪结构非线性平衡路径的全过程可以实现其非线性全过程的仿真分析,能够确定井架的失稳状态、破坏形式、极限承载力,得到令人满意的结果,具有一定的实用价值,适合工程应用。 展开更多
关键词 石油井架 弧长法 双重非线性 基准仿真模型 全过程仿真
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雷击石油钻机井架电磁脉冲危害研究 被引量:1
19
作者 刘宝全 刘全桢 +3 位作者 毕晓蕾 高鑫 姜辉 刘娟 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 2013年第4期109-114,共6页
为了分析雷击井架产生的雷电电磁脉冲(LEMP)危害,基于MTLL雷电回击模型,采用时域有限差分法(FDTD)仿真计算了100kA强雷电雷击钻机井架产生的LEMP。结果表明,水平电场在地面以上受地面反射影响波形变化很大,而地面以下波形变化不大,主要... 为了分析雷击井架产生的雷电电磁脉冲(LEMP)危害,基于MTLL雷电回击模型,采用时域有限差分法(FDTD)仿真计算了100kA强雷电雷击钻机井架产生的LEMP。结果表明,水平电场在地面以上受地面反射影响波形变化很大,而地面以下波形变化不大,主要是幅值的变化;垂直电场地面上下的幅值差别非常大,地上的波形随高度的增大差别不大,地下的波形第一个峰值随深度的增大而减小,由于反射的影响,第二个峰值随深度的增大反而有所增大;水平磁场的变化比较规则,地上的水平磁场受高度的影响较小,仅随距通道距离的增大而减小,地下的水平磁场随深度的增大,幅度有所衰减,波形趋向平滑;在地上10m,距离雷电通道10m处的水平电场峰值达到了150 kV/m以上,垂直电场峰值达到了200kV/m以上,水平磁场峰值达到了2000A/m以上,如此强大的电磁脉冲对钻机的防雷设计是一种严峻考验。 展开更多
关键词 雷击 钻机井架 雷电电磁脉冲 时域有限差分法
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JJ170/42-K型钻机井架整体结构稳定性分析 被引量:4
20
作者 吴卓 潘娜娜 +3 位作者 刘晓芬 孙克义 董永乐 刘金涛 《新技术新工艺》 2013年第10期33-35,共3页
将研究对象定位为JJ170/42-K型井架,运用ANSYS软件建立了井架结构模型,通过有限元计算方法和理论折算算法,分别对井架整体结构稳定性进行了分析。通过对这2种分析方法的比较得出,该型井架不会出现整体失稳的问题,而且这2种方法都可以用... 将研究对象定位为JJ170/42-K型井架,运用ANSYS软件建立了井架结构模型,通过有限元计算方法和理论折算算法,分别对井架整体结构稳定性进行了分析。通过对这2种分析方法的比较得出,该型井架不会出现整体失稳的问题,而且这2种方法都可以用作井架整体结构稳定性的分析。 展开更多
关键词 石油井架 稳定性 ANSYS
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