基于ANSYS与nCode的损伤钻杆疲劳寿命分析 被引量：4

1

作者 李长江 周井玲 许波兵 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2023年第5期85-90,共6页

在钻采过程中,钻杆管体关键部位的腐蚀坑或作业损伤受循环复合载荷后易发生疲劳失效导致钻杆断裂。以钻采工况下直径为127 mm的钻杆为例,基于疲劳失效理论,利用ANSYS Workbench和nCode Design-Life软件建立损伤钻杆CAE模型并对其进行疲... 在钻采过程中,钻杆管体关键部位的腐蚀坑或作业损伤受循环复合载荷后易发生疲劳失效导致钻杆断裂。以钻采工况下直径为127 mm的钻杆为例,基于疲劳失效理论,利用ANSYS Workbench和nCode Design-Life软件建立损伤钻杆CAE模型并对其进行疲劳寿命预测,在给定不同载荷谱参数、不同损伤压痕位置与深度的情况下,得到各参数影响损伤钻杆疲劳寿命循环次数的规律。结果表明:较高水平的平均应力与应力幅会大幅度降低损伤钻杆的疲劳寿命;损伤压痕位于内加厚过渡段消失点时,损伤疲劳钻杆寿命循环次数最小。该结果为钻杆的探伤检修及判废提供了理论指导。 展开更多

关键词 作业损伤 nCode Design-Life软件 疲劳寿命 探伤检修

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基于响应面法的钻杆吊卡结构优化设计 被引量：3

2

作者 尹茂 周井玲 许波兵 《机械设计与制造》 北大核心 2023年第5期73-76,共4页

吊卡作为钻井提升系统的重要结构,强度与可靠性要求极高。为提高吊卡的强度与安全可靠性,对吊卡吊臂部位进行结构优化。利用有限元软件ANSYS workbench对吊卡的静态特性进行了研究分析;在此分析基础上,对吊臂结构优化设计参数进行了灵... 吊卡作为钻井提升系统的重要结构,强度与可靠性要求极高。为提高吊卡的强度与安全可靠性,对吊卡吊臂部位进行结构优化。利用有限元软件ANSYS workbench对吊卡的静态特性进行了研究分析;在此分析基础上,对吊臂结构优化设计参数进行了灵敏度分析与实验设计;并基于响应面法建立了优化的数学模型,再通过遗传算法得到最优设计方案。结果表明:当吊臂截面厚度b为94mm,吊臂截面半径R为87mm,吊臂截面偏离角度β为37°时,吊臂的最大应力值降低12.5%,并通过试验进行了验证。提高了吊卡的强度与安全储备,为吊卡结构改进设计提供了理论指导。 展开更多

关键词 钻杆吊卡 有限元 响应面 优化设计

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损伤钻杆断裂的有限元仿真分析

3

作者 张坤 周井玲 许波兵 《机械设计与制造》 北大核心 2023年第5期69-72,76,共5页

钻杆在作业过程中,需要通过卡瓦夹持,才能顺利作业,但卡瓦在钻杆表面会留下作业损伤。为了防止损伤导致的钻杆断裂,影响结构安全性,以某深井作业钻杆实际工况为例,创建含横向半椭圆形表面裂纹的钻杆有限元模型,数值研究拉扭复合载荷下,... 钻杆在作业过程中,需要通过卡瓦夹持,才能顺利作业,但卡瓦在钻杆表面会留下作业损伤。为了防止损伤导致的钻杆断裂,影响结构安全性,以某深井作业钻杆实际工况为例,创建含横向半椭圆形表面裂纹的钻杆有限元模型,数值研究拉扭复合载荷下,3种类型的形状因子沿裂纹前缘的变化规律;通过多项式拟合得到形状因子表达式中对应的系数,进而推导出等效应力强度因子的表达式。仿真计算结果表明,在(0.6~0.8)之间存在一临界形状比,裂纹最深点和边界相邻点处的等效应力强度因子值在此处相等。拟合得到的等效应力强度因子表达式,为进一步研究损伤钻杆表面裂纹扩展和寿命预测提供参考。 展开更多

关键词 钻杆 表面裂纹 临界形状比 等效应力强度因子 断裂

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在旋紧时套管钳的颚板结构分析与优化 被引量：1

4

作者 周井玲 白光璞 +1 位作者 何云华 许波兵 《机械设计与制造》 北大核心 2018年第2期26-28,共3页

为了保障下套管作业的安全和可靠性,根据套管钳关键部位颚板的受力特点和结构特征,可知在旋紧时套管钳的颚板受力最大。根据颚板的结构特点进行模型简化,推导出理论计算公式并计算出理论最大应力,经过ANSYS有限元分析和理论计算结果互... 为了保障下套管作业的安全和可靠性,根据套管钳关键部位颚板的受力特点和结构特征,可知在旋紧时套管钳的颚板受力最大。根据颚板的结构特点进行模型简化,推导出理论计算公式并计算出理论最大应力,经过ANSYS有限元分析和理论计算结果互相验证。最后运用有限元软件ANSYS对颚板的滚轮孔加圆角和颚板背部加肋板的结构进行结构分析,分析结果表明:改进后颚板最大应力减少了3.5%,最大变形降低了6.4%,其结果对推进套管钳的改进和优化提供了一定的参考。 展开更多

关键词 套管钳 颚板 理论计算 有限元 结构优化

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CDZ350钻杆吊卡吊耳弹塑性分析和残余应力研究 被引量：1

5

作者 周井玲 李昕 +1 位作者 许波兵 王新鹏 《机械设计与制造》 北大核心 2021年第8期181-184,共4页

为了检验CDZ350型钻杆吊卡吊耳的性能,确保在出厂试压后的正常工作的安全性,吊耳不发生塑性挤出等塑性破坏,对CDZ350型吊卡吊耳进行了两次加载-卸载的有限元弹塑性分析和贴片试验验证。结果表明:在1.5倍额定载荷下,吊耳次表面最大应力为... 为了检验CDZ350型钻杆吊卡吊耳的性能,确保在出厂试压后的正常工作的安全性,吊耳不发生塑性挤出等塑性破坏,对CDZ350型吊卡吊耳进行了两次加载-卸载的有限元弹塑性分析和贴片试验验证。结果表明:在1.5倍额定载荷下,吊耳次表面最大应力为1087MPa,发生塑性变形,材料硬化但不会发生塑性破坏;两次卸载后残余应力分布相近,吊耳内部残余应力稳定;二次加载后最大应力为1005.6MPa,接触为全弹性,残余应力减小了内部的应力,起到了保护作用;贴片实验结果和有限元结果相近,最大误差为7.5%,且塑性区主要集中在接触区附近,验证了有限元分析的正确性。 展开更多

关键词 吊卡吊耳 接触分析 弹塑性分析 残余应力

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CDZ500钻杆吊卡结构优化设计 被引量：2

6

作者 陈东 周井玲 +1 位作者 许波兵 张坤 《机械设计与制造》 北大核心 2022年第4期30-32,36,共4页

为了提高CDZ500型钻杆吊卡的机械强度,对其结构关键承载部位—吊臂进行优化设计,研究吊臂截面横向厚度b、吊臂截面半径R的改变对吊卡应力的影响,优化吊臂结构,并对优化后的吊卡进行有限元分析和应力贴片试验。结果表明:当b为98mm,R为81... 为了提高CDZ500型钻杆吊卡的机械强度,对其结构关键承载部位—吊臂进行优化设计,研究吊臂截面横向厚度b、吊臂截面半径R的改变对吊卡应力的影响,优化吊臂结构,并对优化后的吊卡进行有限元分析和应力贴片试验。结果表明:当b为98mm,R为81mm,吊臂的最大弯曲应力降低了4.8%,有限元、贴片试验结果验证了结构优化的合理性。计算结果为提高吊卡安全性能提供了依据,为海洋石油钻井设备的设计提供了理论基础,确保其在深海石油开采平台安全使用。 展开更多

关键词 机械强度 吊卡吊臂 优化设计 海洋石油

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含损伤裂纹的钻杆断裂与疲劳分析 被引量：2

7

作者 尹茂 周井玲 许波兵 《煤矿机械》 北大核心 2020年第12期85-87,共3页

针对钻杆钻进时存在疲劳断裂、导致钻进工作效率低的现象,运用有限元软件对含不同几何参数裂纹的钻杆模型进行了数值仿真及疲劳寿命预测分析。结果表明:在轴向载荷和扭矩共同作用工况下,钻杆裂纹扩展的推动力源于I型裂纹;裂纹深度比裂... 针对钻杆钻进时存在疲劳断裂、导致钻进工作效率低的现象,运用有限元软件对含不同几何参数裂纹的钻杆模型进行了数值仿真及疲劳寿命预测分析。结果表明:在轴向载荷和扭矩共同作用工况下,钻杆裂纹扩展的推动力源于I型裂纹;裂纹深度比裂纹长度对钻杆疲劳寿命影响更为显著。为钻杆建立失效判据与检修提供了理论依据。 展开更多

关键词 钻杆 有限元 裂纹 寿命预测

原文传递

消淀酸酸化技术研究与应用

8

作者 许波兵 胡宝军 《科学技术创新》 2021年第1期37-38,共2页

XD-18消淀酸是以磷酸、氟硼酸为主体,复配其他酸及添加剂混合而成多组分酸。本文主要介绍了XD-18消淀酸的酸液体系,通过室内评价及现场的应用情况。该体系对砂岩、泥岩及钙质含量高的地层溶蚀率高,缓速效果好,有效期长,酸化效果显著。

关键词 消淀酸 酸化液 砂岩泥岩及钙质含量高的地层 实验室研究 现场应用

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全自动化柔性调质生产线的设计与应用

9

作者 许波兵 郑国杰 《华东科技（综合）》 2021年第1期9-9,19,共2页

自动化设备在各个领域得到广泛应用,热处理生产仍然为人工操作,劳动强度大、工作环境差、工艺稳定难以得到可靠保证。为提升产品质量、改善劳动条件,我司与设备供应商沟通,采用电脑控制加热炉温度、炉门打开、关闭、铲运机械人进出料操... 自动化设备在各个领域得到广泛应用,热处理生产仍然为人工操作,劳动强度大、工作环境差、工艺稳定难以得到可靠保证。为提升产品质量、改善劳动条件,我司与设备供应商沟通,采用电脑控制加热炉温度、炉门打开、关闭、铲运机械人进出料操作、淬火液温度等,实现全过程自动化操作、稳定了产品质量、大幅度减少了热处理工劳动强度,取得了较好的经济效益。 展开更多

关键词 全自动 柔性 调质线 产品质量

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套管安全传送索桥装置的研制 被引量：1

10

作者 郑永哲 许波兵 +2 位作者 于学良 张文华 李洪俊 《石油机械》 北大核心 2009年第4期57-59,8,共3页

为了提高国内输送管具上下钻台操作的安全性和作业效率,减轻工人的劳动强度,完成了一种套管安全传送索桥装置的方案论证。该套管安全传送索桥装置是由绞车传动机构分别控制2个滚筒,而这2个滚筒分别进行绷绳起降和牵引绳收放,绷绳和牵引... 为了提高国内输送管具上下钻台操作的安全性和作业效率,减轻工人的劳动强度,完成了一种套管安全传送索桥装置的方案论证。该套管安全传送索桥装置是由绞车传动机构分别控制2个滚筒,而这2个滚筒分别进行绷绳起降和牵引绳收放,绷绳和牵引绳在钻台与井场间建立空中索桥,套管盒悬挂在绷绳上,并受牵引绳牵引,从而实现送套管上钻台和甩钻具下钻台。根据索桥装置的工作特点、实际工况参数,对其进行了力学分析和计算,模拟工况现场试验表明,整套系统达到了设计要求。 展开更多

关键词 套管 钻具 传送 悬索 钻台

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套管安全传送索桥装置

11

作者 郑永哲 许波兵 +2 位作者 张宁霞 张文华 李洪俊 《石油矿场机械》 2009年第4期40-43,共4页

进行了超长悬空钢索2点悬挂、1点牵引结构的力学分析,根据力学计算结果,设计了套管安全传送索桥装置,并介绍了该装置的结构和工作原理。

关键词 套管 钻具 传送索桥 钻台

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超大吨位深海油气开采平台井口智能成套装备设计与制造技术

12

作者 梅梅 吴国庆 +6 位作者 符永宏 周井玲 吴树谦 许波兵 何云华 顾海 张华 《中国科技成果》 2020年第19期54-56,共3页

深海油气是能源结构和"蓝色经济"的重要组成部分.本文围绕深海油气开采平台井口智能成套装备结构设计、新材料、制造工艺和设备、全功能智能集成方面进行设计与制造技术的研发.采用阶梯卸载等稳性结构,实现了超大吨位井口成... 深海油气是能源结构和"蓝色经济"的重要组成部分.本文围绕深海油气开采平台井口智能成套装备结构设计、新材料、制造工艺和设备、全功能智能集成方面进行设计与制造技术的研发.采用阶梯卸载等稳性结构,实现了超大吨位井口成套装备轻量化和可靠作业;采用高强韧海洋装备用钢制备技术,制备出高洁净、均匀的高强韧海洋装备用钢,解决了井口成套装备的材料自给需求;采用先进成形制造工艺和设备实,现模具延寿和油管服役寿命提升;采用动态监测技术与智能控制实现了井口装备的智能化及与主系统的无缝集成.研究成果为我国重大海工配套装备一体化建造提供了关键技术支撑. 展开更多

关键词 石油开采 井口装备 智能控制 设计技术 机械制造

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