油套管联接拧紧扭矩的计算方法

油套管联接过程中,拧紧扭矩是影响油套管联接质量的主要因素之一。在弹性力学的基础上,结合厚壁圆筒理论,根据螺纹 牙的几何尺寸,建立了数学模型,通过计算每圈螺纹牙表面的摩擦扭矩,得到油套管上扣时所需拧紧扭矩的计算公式。建立了能够 模拟螺纹拧紧过程的摩擦力测试试验装置,试验测得了螺纹牙接触表面的摩擦因数。以P110S油套管为计算实例,将理论计算得到 的拧紧扭矩与实际操作中的上扣扭矩进行比较,结果表明所建立的理论模型及计算公式是合理的,此研究为计算油套管上扣扭矩提 供一种精确的计算方法。     

受拉螺纹联接的切齿力学分析及效果

切齿是改善受拉螺纹联接载荷分布的有效措施,但目前对螺纹牙进行切齿主要依靠实际操作中的经验,对于切齿的理论研究并不深入,还没有明确的计算公式能描述切齿对螺纹受拉联接的影响。以切齿后的螺纹联接为研究对象,根据螺纹牙的几何结构,通过对每圈螺纹牙进行受力分析,研究螺纹牙齿面上的变形,推导出新的变形协调方程,建立了能够对每圈完整螺纹和切齿螺纹进行受力计算的新型力学模型。以P-110S管螺纹为计算研究实例,计算了不同的切齿参数对螺纹牙受力分布的影响,发现切齿降低了两端螺纹牙的受力,提高了中间螺纹牙的受力,使整体受力更     

油套管螺纹联接粘扣失效过程的试验研究

油套管螺纹联接中,粘扣失效问题一直是影响油套管安全性和工作寿命的关键。设计了一台能够模拟油套管螺纹联接的实验装置。以P110S油套管螺纹为研究对象,试验观察了螺纹表面形貌随着不同的加载和摩擦而发生改变的过程,分析了接触应力大小对发生粘扣失效的影响规律;采用实际应用中的拧紧齿面接触应力进行试验,观察了螺纹齿面逐渐发生粘扣失效过程的表面形貌,得出在接触应力为300 MPa时,P110S油套管螺纹大约拆卸4次即发生粘扣失效的结论,这与目前工业界中的最大装拆次数是吻合的。     

套管接头台阶密封面的密封性能模拟试验

油套管接头的密封性能是评价螺纹联接性能的一项重要指标,对油气井生产安全与环境将产生重要影响。本文通过对油套管接头拧紧时的受力与摩擦分析,在前期研究成果的基础上,结合有关文献推导出台阶油套管接头上扣时所需的拧紧力矩的计算表达式。搭建了油套管接头密封性能试验装置,针对具有不同密封初始间隙和密封面表面粗糙度的螺纹接头,模拟试验研究了拧紧力矩、气体密封压力、密封初始间隙和密封表面粗糙度等因素对泄漏率的影响规律,获得了相应的变化曲线,并对这些曲线进行了分析。     

油管接头台阶密封面的接触压力及密封性能

锥形油管螺纹接头在拧紧过程中如何保证其密封性能,是目前工程实践中的难点问题之一。以具有台阶密封面结构的锥形油套管接头为研究对象,通过对内外螺纹受力与变形分析和相互啮合时所满足的变形协调方程和位移方程,在弹性范围内建立了能够计算锥形油套管接头拧紧时台阶密封面上接触压力的计算模型。利用粗糙密封表面微观接触分析方法,以某一具体的API锥螺纹接头为例,计算模拟了螺纹拧紧圈数和初始间隙对台阶密封面上接触压力及密封性能的影响规律,获得了相应的变化曲线,并对这些曲线进行了分析。此研究有助于实际应用中合理确定油管接头拧紧圈数,为确保实现良好密封提供理论依据。     

圆锥管螺纹过盈联接螺纹牙应力和变形计算方法

以圆锥管螺纹为研究对象,在弹性力学的基础上,结合组合厚壁圆筒理论,对圆锥管螺纹齿面过盈配合进行了理论分析,建立了一种新的解析模型,得到了圆锥管螺纹接触齿面上的径向接触应力和变形公式。并以API-P110S Φ 88.9 mm圆锥套管螺纹为例,对螺纹牙的径向变形和径向应力进行了实例计算和有限元分析,通过将解析计算结果与有限元计算结果进行比较分析,证明所建立的计算模型具有较好的准确性,为精确计算圆锥管螺纹过盈联接的应力、变形提供了一种新的方法。     

特殊扣石油套管接头上扣扭矩计算方法

研究了特殊扣石油套管接头上扣扭矩的构成,利用厚壁圆筒理论,推导了特殊扣石油套管接头上扣扭矩的计算方法,确定了螺纹牙径向过盈量,分析了螺纹脂摩擦因子对上扣扭矩的影响。结果表明,在螺纹过盈量一定的情况下,所用螺纹脂的摩擦因子越大,螺纹牙径向过盈扭矩所占总扭矩的比值越大,并逐渐趋于一定值。在进行特殊扣接头加工时,应优化公差配合,优先保证密封结构的加工精度和表面粗糙度,并注重螺纹脂的选择。利用本文给出的计算方法,可以较好地估算特殊扣接头的上扣扭矩。     

油套管螺纹端面密封微观接触性能数值模拟

油套管接头在油气田工业中已得到广泛使用,其密封性能对油气井生产安全与环境将产生重要影响。以上扣拧紧时的螺纹接头为研究对象,在弹性范围内构建了锥螺纹接头端部密封面上挤压力的计算方法。利用粗糙密封表面微观接触分析方法,以某一具体的API圆螺纹接头为例数值模拟了拧紧力矩（圈数）、表面粗糙度和初始密封面间隙对端面密封性能的影响规律,获得了相应的变化曲线,并对这些曲线进行了分析。     

个性化根形种植体的螺纹形态对周围牙槽骨应力分布影响的三维有限元分析

目的 探讨个性化根形种植体的螺纹形态设计对周围牙槽骨应力分布的影响。方法 通过逆向建模技术建立带有矩形、V形、支撑形、反支撑形螺纹和不带螺纹的一段式个性化根形牙种植体的三维有限元模型,分别加载与种植体长轴呈45°角及0°角的100 N的力,导入Ansys 16软件计算不同螺纹个性化根形种植体周围骨组织von Mises应力分布的情况。结果 倾斜45°角加载时,皮质骨内应力主要集中于种植体颈部周缘及螺纹顶端,松质骨内应力主要分布于种植体唇侧颈部、螺纹顶端和植体根尖部。垂直(0°角)加载时,皮质骨内应力主要集中于种植体颈部处,松质骨内应力主要分布于根尖部以及唇侧根下部。加载时,螺纹组相对无螺纹组应力分布更加均匀,各螺纹组间无明显差别。松质骨内各螺纹植体应力主要集中在螺纹顶端处,根尖处的应力集中较少。与矩形螺纹相比,V形、支撑形和反支撑形种植体在松质骨内的应力分布更为均匀。结论 螺纹设计可以优化个性化根形种植体周围皮质骨和松质骨内的应力分布,减小皮质骨内的应力集中,V形、支撑形、反支撑形相比矩形螺纹设计,应力分布更加均匀。     

镀金自攻螺纹钉修复前牙致局部牙体组织变色的治疗和预防

目的：预防和治疗经自攻螺纹钉修复前牙致局部牙体组织变色，防止牙本质微裂。方法：钉道制备后，粘固剂导入钉道固位螺纹钉，密封钉道，再修复外形。结果：经3～5年观察，患牙螺纹钉钉道处不变色发黑。结论：该方法效果满意，值得推广。     

氢在低碳钢中的渗透扩散特性

阐述了新型定向钻杆接头HLBT 8A的基本结构和设计思想,并对该新型钻杆接头的最大屈服上扣扭矩进行了近似计算,运用有限元方法对该接头的上扣性能进行了分析,重点分析了主台肩、副台肩及螺纹所分担扭矩的情况,得到了该接头上扣扭矩 圈数曲线图,并通过全尺寸试验进行了验证。计算和试验结果表明,该接头具有先进的螺纹形式和合理的扭矩台肩结构,具有优良的抗扭性能、合理的应力分布,研究结果可以为开发更多适合工程实际需求的特殊螺纹钻杆接头提供参考。     

预紧及尺寸误差对角接触球轴承-转子振动性能的影响

通过对角接触球轴承受力分析,建立了单个滚子受力变形、滚动轴承整体受力变形、轴承承载区范围与预紧量关系的数学表达式,并在此基础上给出了考虑滚子、滚道尺寸误差,保证轴承滚子与内、外滚道全接触时的最小轴向预紧量的计算公式,建立了刚度和阻尼的计算模型。以7012C型角接触球轴承支承的Jeffcott转子为算例,计算研究了预紧量和尺寸误差对转子的振动性能的影响,计算了在不同预紧量下、有误差和无误差时的轴承振动频谱图,计算了预紧量变化对最大振幅和临界转速的影响规律曲线,并对计算结果进行了理论分析。     

钛材料仿生天然磨牙的三维有限元分析

目的：证明现有种植体难以完美替代天然形态牙。方法：通过扫描标准模型牙,建立上下颌第一磨牙的三维有限元模型,并对模型施加垂直、水平及斜向3种方向100 N的瞬间载荷,获得各方向载荷下牙齿、黏膜、骨皮质以及骨松质的应力分布情况及最大应力值。结果：上下颌磨牙之间最大应力值差别并不显著,但与传统柱形螺纹种植体之间存在巨大差异。结论：单一形态的种植体难以满足复杂形态的牙齿,尤其是磨牙的功能需要,今后针对磨牙修复的种植体应选择与天然牙形态相近的仿生牙为宜。     

天然牙-种植体联合支持固定桥的两种连接方式的比较

天然牙-种植体联合支持的固定桥作为口腔种植修复的一种方法临床一直应用。其连接方式有硬性连接和非硬性连接两种。本文对此两种连接方式的比较作一综述。