用SAP5模拟分析井下钻具主轴强度

针对使用井下钻具时经常出现主轴在退刀槽附近突然断裂的问题 ,应用SAP5通用程序中的读入刚度单元模拟构造了接触单元 ,用有限元法对井下钻具主轴系统的结构强度进行了分析。计算结果表明 ,井下钻具被破坏的主要原因之一是不合理的上扣扭矩和钻压使主轴的退刀槽附近产生超过屈服极限的应力。在SAP5基础上用有限元模型对弹性接触问题进行了分析 ,这进一步开发了SAP5程序功能     

石油装备结构强度及刚度分析有效程序SAP5的推广与咨询

<正> 大型结构线性静、动力分析程序SAP5是国际公认的可靠程序。凡用SAP5计算的结果都可得到国际承认。SAP5自1979年引入我国后,在从事结构强度,刚度分析计算的许多单位中应用都取得了显著的经济和社会效益。为了进一步推动SAP5在石油工业中的应用,我院机械系研究室已正式建立了石油系统SAP5及新功能系列程序推广,开发,咨询站.SAP5X是我站开发的在微机上的版本,它保留了大型机SAP5程序的全部功能,有较丰富的单元库,可解决工程结构的大多数问题。并通过开发和引入北京大学一些SAP5的辅助程序,如网格自动剖分的前处理程序,图形变换的后处理程序,输入,输出数据汉化的录入,输出程序,打印机针打图和绘图仪输出程序,热分析等程序,大大增强了SAP5X程序使用效率,使应用更加灵活,方便。     

三维梁单元分配系数法集中质量阵的形成和在SAP5程序中的应用

本文利用动能相等原则,推导了三维梁单元的分配系数法集中质量阵。结合SAP5程序现有功能,将分配系数法集中质量阵用于梁单元组成的结构动态特性分析,提高了用SAP5程序求解该类结构的固有特性参数精度,文中还给出了实例,得出了一些有用的结论。     

F-1300钻井泵人字齿轮设计制造方案决策分析

在对F-1300三缸单作用泥浆泵人字齿轮的无退刀槽、有退刀槽和拼装三种不同的设计制造方案分析比较的基础上,对三种设计制造方案进行了齿轮强度计算、工作寿命推算和成本计算分析。结果表明,当采用齿轮工作寿命与其加工成本价格比为衡量指标时,无退刀槽人字齿轮刨齿加工的方案指标最高,方案最优。最后,考虑到影响方案评价的其他三个因素,应用价值工程理论中加权评分法进行了综合分析,其结果进一步证实了上述结论。     

下部钻具组合的几何非线性分析

根据虚位移原理推导了两结点三维直梁单元几何非线性的单元切线刚度矩阵,建立了下部钻具组合(BHA)有限元分析的基本方程,考虑了井壁对下部钻具组合的约束,对BHA受力和变形问题进行了静力线性及非线性有限元分析,编制了相应的程序.利用该程序,计算和分析了曲率及钻压对钻头侧向力的影响及其非线性效应,得到了有关影响规律.     

偏轴钻具组合防斜打快的强度分析

针对偏轴防斜打快技术中所用的钻具组合的受力状态复杂,对整个钻柱系统的安全性有较大影响的问题,考虑安全、有效的钻井施工特别需要对偏轴接头及接头附近的钻铤强度进行分析,找出钻具组合的危险点,以便于校核钻具组合的强度和改进偏轴钻具组合的结构设计的实际。以下部钻柱为研究对象,将钻头以上部分分成多个梁单元,进行结构离散,建立力学模型,采用有限元分析方法,进行偏轴接头强度分析。研究表明,偏轴钻具防斜钻具组合的最大复合应力发生在偏轴接头与下部钻铤的结合部位,主要由弯曲载荷和轴向力产生。在应力最危险部位,应特别注意钻具的强度安全问题。     

空间接触问题的研究及应用

本文介绍了采用间隙单元作为接触单元求解一般空间弹性接触问题的有限单元法.给出了程序框图,用 FORTRAN 语言编制了空间接触问题的接触程序,经算例考核程序精度较高.并对重型汽车后悬挂球头销与球碗进行了多种工况下的接触应力的研究,计算结果表明接触面上接触应力较大的区域正是球头销实际磨损破坏的部位.     

钻柱振动失效控制装置井下通过能力评价

钻柱振动失效控制装置通过曲率段时会发生较大的弯曲变形、承受较大的弯曲应力,本文建立了组合钻具受力变形分析的三维有限元模型,应用ANSYS软件的大变形、接触非线性理论,对不同曲率井段的钻具强度进行了评估,为井下钻具的通过能力评价提供了新的研究方法。     

水电站门式起重机门架的有限元分析与应用

介绍水电站门式超重机门架的参数化有限元设计程序，它可以完成 新门架设计和对已有门架的校核；使用可根据有限元分析的结果，对门架梁断面结构参数进行修改、再分析，直到得到较理想的门架。该程序具有很强的工程实用性，它采用空间梁单元对门架建模，用自骗FORTRAN77程序完成有限元前处理，用Su-per SAP完成门架的有限元分析。     

周转斜盘发动机动力学分析与优化

为对某型周转斜盘发动机的动力学特性进行优化,建立了其连杆力模型、反作用转矩模型、接触转矩模型及主轴转矩模型.在对各数学模型进行仿真分析的基础上,提出设置2°的周向原始位移以保证反作用转矩始终为正,更改直导槽约束机构为“∞”型导槽约束机构以降低接触转矩和主轴转矩的波动幅度、减小滚轮与导槽的接触力、保证发动机主轴良好的输出特性.仿真研究表明:采用“∞”型导槽约束机构,并设置2°的周向原始位移,可优化周转斜盘发动机的动力学特性.