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。     

气密封接头最佳上扣扭矩计算与分析

阐述了一种带金属/金属密封结构的双台肩气密封接头的具体结构,指出其上扣扭矩由主、副台肩面、密封锥面及螺纹4部分的摩擦扭矩构成,由于承载结构的变化,API推荐的上扣扭矩计算公式不再适用于这种气密封接头。本文运用圆锥过盈配合模型与应力应变模型建立了相应的扭矩计算公式,并通过有限元方法验证了该理论计算公式的可靠性。通过理论计算、有限元模拟与全尺寸上扣试验相结合的方法确定了该接头的最佳上扣扭矩,研究结果可为生产厂家及油田确定气密封接头最佳上扣扭矩范围提供参考。     

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。     

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。     

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。     

具有局部牙形误差的油套管螺纹联接受力分析

油套管螺纹加工过程中会产生局部牙形误差,这种局部牙形误差会影响油套管螺纹联接的受力和变形,进而影响螺纹联接质量。在弹性力学的基础上,根据螺纹牙的几何形状,建立新的数学模型,通过对每圈螺纹牙进行受力分析,得到能够考虑局部牙形误差的油套管轴向过盈联接时螺纹牙齿面上受力分布的计算公式。同时,以P-110S圆柱管螺纹为计算实例,研究了不同的局部牙形误差对油套管螺纹联接的受力影响,得出了一系列规律性的结论。     

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。     

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。     

螺纹型牙种植体即刻负载有限元模型的建立

目的探索一种可行的建立包含真实螺纹形态的牙种植体即刻负载三维有限元模型的方法,为牙种植体即刻负载相关研究提供模型支持.方法采用三维机械设计软件SolidWorks在计算机上建立螺纹型牙种植体、局部下颌骨块三维实体模型,将实体模型导入ABAQUS有限元软件,采用过盈配合法模拟实现即刻负载种植体骨界面初始应力,定义界面摩擦系数.结果在计算机上建立了真实螺纹形态牙种植体、下颌骨块的三维立体即刻负载有限元模型,随着过盈量的增加,界面初始应力相应逐渐增加.结论采用过盈配合法可模拟即刻负载种植体骨界面的初始应力状态,所建即刻负载有限元模型为牙种植体即刻负载研究打下了基础.     

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     

高压辊磨机组合辊承载转矩的影响参数分析

根据组合辊的工作机理,对其外载转矩进行了分析,并以GM1400×800高压辊磨机组合辊为参照,研究了结构参数与其承载转矩的关系。结果表明：组合辊承载转矩随配合面长度、组合辊外径和摩擦因数的增大而增大;当过盈量较小时,组合辊承载转矩随过盈量的增加呈线性增大,当单边过盈量超过0.62 mm时,组合辊承载转矩随其增大而减小;组合辊承载转矩随配合面半径增加呈抛物线分布,当配合面半径R=410 mm时,承载转矩取得最大值10.4 MN·m。