连续管磨损程度及剩余抗内压强度敏感性分析

针对连续管在水平井中下入起出时与套管内壁产生摩擦磨损的问题,借鉴钻杆-套管磨损模型建立思路,采用“磨损-效率”模型,研究下入起出时连续管摩擦磨损,获得了连续管外壁磨损深度的计算方法与公式;利用ANSYS Workbench有限元软件分析了连续管外径、壁厚、钢级、磨损率等敏感性因素对磨损连续管剩余抗内压强度的影响规律。研究表明:磨损率不同,井下磨损连续管最先屈服的部位亦不同;Φ44.45mm×3.96mm的QT-900连续管磨损率从0%到25%时,剩余抗内压强度下降率为35%;磨损连续管剩余抗内压强度随壁厚和钢级的增加而非线性增大,随外径和磨损率的增大而非线性降低;磨损率对连续管剩余抗内压强度的影响最强。研究结果可为磨损后连续管施工参数提供指导。

海上移动平台直升机甲板圆管支撑结构安全评估

圆管支撑结构是海上移动式平台直升机甲板设计的重要部分,由于海上恶劣的风浪环境,使结构整体受风载荷的影响较大.现有直升机甲板圆管支撑结构的安全评估内容主要集中于圆管的静强度分析,缺乏风振响应分析,文中以海洋石油163平台直升机甲板为例,研究圆管支撑结构的静力和动力载荷输入,通过有限元强度分析和理论经验公式计算对比静力、风载荷作用下直升机甲板圆管支撑结构的受力情况,考虑风振涡激效应的准静态分析,在此基础上提出了直升机甲板圆管支撑结构的安全评估方法,探究了风载荷对结构整体安全的影响.

基于ABAQUS的曳光管套结构设计与强度分析

曳光弹丸发射过程中,在高过载和高膛压作用下曳光管壳可能发生大的塑性变形甚至断裂,影响曳光药剂正常燃烧,因此设计了用来固定和保护曳光管的管套。压螺与弹体螺纹连接和曳光管壳在高过载作用下的强度校核结果满足要求的前提下,利用ABAQUS软件仿真分析曳光管壳和管套在360 MPa膛压作用下的应力应变,结果显示:曳光管与方案1管套配合时的最大应力为1026 MPa,最大应变为0.8;与方案2管套配合时的最大应力为844.7 MPa,最大应变为0.05。经分析可知,采用方案1管套时,曳光管壳的局部变形量可使曳光药剂断层、松散;而采用方案2管套时,曳光药剂强度不会发生破坏性变化。通过曳光性能射击试验验证了ABAQUS软件仿真分析结果。

连续管作业机软管滚筒制动装置设计

为了解决连续管作业机实际运输过程中滚筒在较差路况下出现晃动的问题,在充分考虑滚筒空间有限的情况下,提出了结构简单的液压控制制动装置,并在该制动结构的基础上进行了强度分析和疲劳寿命分析。分析结果显示:在液压缸施加21 kN推力的情况下,未简化的结构最大等效应力为233.5 MPa,经过简化的结构最大等效应力为62.89 MPa,满足选取材料强度的要求。疲劳寿命分析表明,制动结构的疲劳寿命在107次以上,安全性较高。

连续油管滚筒多层缠绕力学分析与试验研究

为了研究多层连续油管缠绕工况下滚筒的受力特性,通过理论分析得到滚筒筒身径向力、滚筒辐板轴向力及多层缠绕系数的计算方法。以某型号连续油管运输滚筒为例,计算得到相关力学参数。通过有限元仿真及应力-应变测试,对理论计算方法进行验证。结果表明:仿真与试验结果趋于一致,验证了理论计算方法的合理性;连续油管滚筒筒身所受径向力随缠绕层数的增加而增大,但增幅逐渐趋缓;滚筒辐板所受轴向力随缠绕层数的增加而增大,且二者呈近似的线性关系。为了提高工程计算的效率,将多层缠绕系数应用于工程简化计算中,为设计满足复杂工况的滚筒提供可靠的技术手段。

绕管式热交换器管板与封头连接结构的对比分析和优化设计

简要介绍了行业标准《绕管式热交换器》(NB/T 10938—2022)的制定背景、适用范围和特点,对标准中有关封头与壳体的不同连接结构进行了分析。结合工程设计实例,采用有限元应力分析方法分别对连接结构进行了详细的应力分析计算,并根据管板本体及连接区域的应力状态和应力分布规律,对分体管板绕管式热交换器管板与封头的连接结构及管板厚度进行了优化,既可确保结构在运行状态下的本质安全,又达到了节省金属材料、降低制造成本的目的。

绕管式热交换器分体管板的应力分析

绕管式热交换器因其结构紧凑、可实现多种介质同时换热、热膨胀可自行补偿、可靠性高、稳定性好、易于实现单体设备大型化等优点,逐渐应用于大型化工装置的各个领域。结合工程案例,采用ANSYS Workbench有限元软件,对绕管式热交换器分体管板进行应力分析,并进行结构优化,为同类结构的工程设计提供参考。

高强钢筋高强混凝土柱恢复力模型

目的为了进行非线性有限元分析并验证构件的抗震效果,提出配有高强钢筋的高强混凝土柱的恢复力模型.方法根据混凝土构件恢复力模型的基本理论和确定方法,针对高强钢筋高强混凝土柱的特点,考虑其刚度退化和强度退化,采用基于截面条带法的数值分析方法.结果配有高强钢筋的高强混凝土柱的恢复力特性不仅与钢筋和混凝土的材料性能有关,而且与配筋方式、数量和轴压比的诸多因素有关.结论提出的恢复力模型-退化双线性模型的正确性得到了实验的验证.

弹簧钢60Si2Mn脱碳层软化的表征与研究

提出一种表征脱碳层软化的新方法，该方法借助Ｘ射线应力分析技术测量屈服强度在脱碳层深度方向上的分布．对弹簧钢６０Ｓｉ２Ｍｎ的脱碳层的屈服强度、Ｘ射线衍射线半高宽和显微硬度的层深分布作了对比和分析，在此基础上指出利用新方法进行软化表征有助于更深入阐明脱碳影响疲劳强度的机制，并有望建立某些定量关系．

腐蚀管线剩余强度的非线性分析

应用计算机辅助工程分析系统，对腐蚀管线的剩余强度进行了有限元分析，分析中考虑了材料非线性和几何非线性。得出了腐蚀区的应力分布及腐蚀区应力随载荷变化的历程曲线，以及腐蚀区尺寸对剩余强度的影响，并对模型的失效压力进行了预测。将预测结果与工业上使用最广泛的Ｂ３１Ｇ准则预测的结果进行了比较，证明用此方法对腐蚀管线的剩余强度进行评估是可行的，能得到比较准确的结果。

连续油管屈服极限分析

在分析连续油管应力要素的基础上，应用弹塑性屈服条件，提出了连续油管屈服极限的数学模型，并据此计算及绘出了连续油管的屈服极限曲线，得出了一些对连续油管的应用有重要参考意义的结论。

自应力钢管轻骨料混凝土轴压短柱的承载力计算

把自应力钢管轻骨料砼看作一种组合材料，给出了截面名义平均应力与纵向应变的关系曲线；定义了组合材料的抗压屈服强度点；找出了抗压屈服强度与套箍指标的关系，提出了轴压短柱的承载力计算公式．

带封隔器的注泡沫管柱受力分析及强度校核

采用聚合物强化泡沫驱油时,井口压力的大小会影响管内流体压力分布,进而影响管柱受力情况。分析不同井口压力下管柱三轴受力情况,对管柱进行强度校核,可以避免压力过大而破坏管柱和引发事故。当前还没有一套比较完整的带封隔器注泡沫管柱受力分析和强度校核的数学模型。在质量、能量和动量守恒定律的基础上,考虑泡沫流体压力、温度和密度的相互关系和封隔器上下不同受力规律,建立了管柱受力模型,对管柱进行了三轴应力强度校核。实例井检验结果表明:随井深增加,管柱所受泡沫流体的内压力增大;且井深越大,趋势越明显;随井口压力的增大,管柱内压力、封隔器以下外挤力相应增大,管柱三轴抗外挤强度减小,其他受力和强度值变化较小。此模型还可以对不同泡沫质量、泡沫种类及钢级等情况下的管柱进行受力分析和校核,为油田管柱的优选提供理论指导。

低碳马氏体不锈钢0Cr13Ni4Mo磨削表层屈服强度的研究

借助X射线应力分析技术测量了屈服强度在马氏体不锈钢0Cr13Ni4Mo磨削影响层上的分布,同时测量或计算了残余应力、X射线衍射线半高宽、显微硬度、嵌镶块尺寸、微观应变和位错密度等参量的沿层深分布。结果表明,该影响层的屈服强度大幅度提高了,与用半高宽和显微硬度比较起来,用屈服强度作指标能够更好地反映磨削影响层的强化。磨削表面的条件屈服强度提高了约50%,嵌镶块尺寸从约64nm减小到约28nm,微观应变从约7×10-4增高至约14×10-4。磨削影响层的条件屈服强度σ0.2与位错密度的平方根之间存在线性关系。这些结果说明,磨削表面发生了严重的塑性形变。冷作塑性形变强化是磨削影响层的屈服强度得以提高的根本原因。

钢骨-圆钢管高强混凝土组合长柱轴心受压分析

为了研究钢骨-圆钢管高强混凝土组合长柱轴心受压的力学性能,采用ABAQUS软件建立钢骨-圆钢管高强混凝土组合长柱轴心受压有限元分析模型,讨论了组合长柱典型试件荷载-变形关系曲线,不同受力阶段应力分布规律及最终破坏模态.通过进行参数分析,考虑不同参数对组合长柱轴心受压力学性能的影响,利用回归分析得到组合长柱轴心受压承载力简化计算公式.结果表明,混凝土强度、配骨指标和钢材强度对组合长柱轴心受压承载力影响较大,长细比影响较小,简化公式计算结果与有限元计算结果及试验结果吻合良好.

双剪统一强度理论在厚壁圆筒分析中的应用

运用双剪统一强度理论对厚壁圆筒进行了屈服应力函数和极限载荷的分析,得到了一系列公式,而这一理论可以运用在挤压凹模的塑性分析中。在这些计算公式中,当拉压异性系数α和中间主应力影响系数b取不同值时,可以简化成按不同的屈服准则分析的计算结果。运用双剪统一强度理论可以更好地发挥材料的强度潜力,取得更大的经济效益。

异形管板应力分析及强度校核

以某型号热交换器的异形管板为研究对象,应用有限元软件ANSYS分析了稳态条件下异形管板的温度场,计算了该异形管板在温度载荷与压力载荷共同作用下的应力场。根据ASME规范对结构的关键部位进行了应力分类及强度评定,为异形管板的工程设计和安全评估提供了可靠依据。

换热器异型管板应力分析及强度校核

利用ANSYS有限元分析软件对某型号换热器异型前管板进行分析,得到了异形管板温度载荷与压力载荷同时作用下结构的应力场,同时考虑了换热管对管板的加强作用。按照ASME规范进行了强度校核,为异型管板的强度设计和安全评估提供了可靠依据。

连续油管卷绕弯曲寿命分析

连续油管工作寿命短是影响连续油管作业成本的主要因素之一。以疲劳强度理论和塑性力学为基础 ,探讨连续油管在反复卷绕弯曲条件下的疲劳寿命问题 ,给出连续油管卷绕弯曲疲劳寿命计算方法 ,并讨论卷绕滚筒半径和油管尺寸对连续油管寿命的影响。分析表明 :连续油管卷绕弯曲疲劳属于低周疲劳问题 ,疲劳寿命较短 ;改进连续油管作业装置的结构 ,不用导向架是延长连续油管使用时间的有效途径。

超深井连续管测井中支架静力有限元分析

介绍了在超深井连续管测井中使用塔式支架支撑注入头的必要性。应用有限元分析软件分析了支架在超深井连续管测井作业中及恶劣工况下的应力和变形状态。通过强度分析保证连续管作业时支架的可靠性,可为油田使用支架进行连续管作业的设计与施工提供指导。