膨胀管技术中膨胀芯头锥角设计

膨胀套管技术是20世纪90年代才兴起的一门节约井眼直径的钻井技术,在我国还处于理论探索阶段。用ADINA软件中的弹塑性有限元接触问题建立了可膨胀管膨胀过程的力学模型,通过对膨胀芯头锥角α的不同取值,在相同工况下对N-80钢级材料的244.5 mm(95/8″)套管膨胀至298.4 mm(113/4″)的膨胀过程进行详细的计算机模拟分析,并且在定性和定量地比较套管膨胀后的等效应力、接触压力、残余应力、膨胀芯头所需的推动力以及套管轴向收缩量的基础上,得出了膨胀芯头的锥角α取值为12.3°时更有利于膨胀套管的膨胀,为膨胀芯头的结构设计提出了依据。     

可膨胀筛管外壳的结构设计及膨胀性能分析

可膨胀筛管保护外壳通常采用割缝管形式,膨胀后的壁厚变薄、强度降低.为提高保护外壳的膨胀性能,提出了圆形波纹管形式外壳的设想,并采用非线性有限元方法分析其膨胀性能.计算结果表明,外壳的波纹半径与其膨胀性能紧密相关,且难以直接找到最优参数,必须采用多目标优化方法优化外壳的波纹半径.为提高寻优速度,利用BP神经网络技术建立了筛管外壳膨胀性能预测模型,结合MATLAB优化工具箱优化了外壳参数.室内试验表明,优化后的筛管外壳膨胀力小、膨胀均匀、应力储备系数高,为提高可膨胀筛管的现场应用成功率和改善可膨胀筛管防砂效果提供了保障.     

铜管游动芯头拉拔参数的优化

采用极值原理对小铜管游动芯头拉拔参数的优化进行了理论分析和实验研究．研究结果表明，优化计算结果与实验值非常接近，最优拉拔模角和芯头锥角与拉拔变形量和摩擦等有关，而且一般比大规格铜管游动芯头拉拔模角和芯头锥角略高些．这对于我国精密小铜管游动芯头拉拔参数的选择有着一定的参考价值．     

管材游动芯头拉拔的上限法分析

在管材拉拔力的上限分析中，运用Avitzur连续速度场模式求解，确定了游动芯头拉拔时的速度场和拉拔力，并通过优化确定了最佳的模角和芯头锥角值，所得计算结果与实验结果比较接近，这为游动芯头拉拔工艺的合理制定提供了理论依据．     

充液内螺旋翅片游动芯头的性能分析

系统分析了充液内螺旋翅片游动芯头在旋压过程中的润滑特性,结果表明：与传统内螺旋翅片游动芯头相比,充液内螺旋翅片游动芯头在旋压过程中可实现充液润滑状态;随着充液压力和轴向运动速度的增大,轴向拉力减小,其中充液压力对轴向拉力的影响较大;球形挡头和锥形入口模结构较好。试验结果与理论分析基本一致。     

矩形管成品拉拔的芯头工作带设计与变形平滑化

分析矩形管带芯头拉拔工艺实质和变形平滑化机理,提出以小变形量控制矩形截面管坯均匀的从模具工作带挤压出来的拉拔平滑化方法.建立了带芯头拉拔工艺简化的三维运动模型及弹塑性有限元模拟模型,采集矩形长边中点、短边中点、圆角中点三个研究的关键点,分析获得直线型与带台阶型两种方案关键点的等效塑性应变和接触应力变化规律.在表面质量最难以保证的长边中点,带台阶方案的等效塑性应变较直线型芯头提高45.5%,其接触应力由0提高到13 MPa.采用带台阶型的芯头工作带拉拔,获得一拉二压的应力状态,以少量挤压变形调控壁厚偏差、提高矩形管材内外表面质量.     

薄壁小铝管盘拉过程游动芯头稳定性的实验研究

对小规格薄壁铝管盘拉过程影响游动芯头稳定性的主要因素进行了试验研究．结果表明，除了拉伸模具的结构尺寸和摩擦条件外，道次延伸系数和△Ｄ／△Ｓ之比值对游动芯头拉伸的稳定性也有重要影响．     

金刚石涂层模具铜管固定芯头拉拔过程数值模拟

借助有限元法对金刚石涂层模具铜管短芯头的拉拔过程进行数值模拟,得到了拉拔过程中铜管及模具的轴向和径向应力分布情况,并分析了固定短芯头拉拔铜管的缩径缺陷、金刚石涂层及摩擦系数对拉拔后铜管尺寸精度的影响.结果表明:经模拟得到一定拉拔条件下的最佳模具配合参数;与硬质合金模具相比,模具配合参数优化后不仅可以大幅提高金刚石涂层模具的使用寿命,而且可保证铜管的尺寸精度及表面粗糙度.     

加工微小型轴向沟槽铜管的多齿芯头齿形优化

多齿芯头是制造微小型轴向内沟槽铜管(AIGCT)的芯模,其齿的几何形状直接影响管内壁沟槽的成形质量及自身的寿命,文中根据单个齿成形区域的边界特征和AIGCT成形时矩形齿横截面金相图上呈现的金属流动特点,将成形区域划分为刚性区Ⅰ、塑性变形区、刚性区Ⅱ以及两个被压实的死区;使用上限法建立齿形成形的单位挤压力数学模型,并分析...     

旋转控制头动密封结构设计及密封特性分析

依据煤层气钻井工况,对旋转控制头动密封结构进行了设计.通过简化密封结构建立分析模型,应用有限元分析软件（ABAQUS）对其接触压力、摩擦扭矩进行了数值模拟研究.在此基础上进行了密封件磨损分析及规律研究,通过磨损试验验证了研究结果的正确性,并将具有该结构的旋转控制头应用于现场,结果表明所设计动密封结构合理,能够有效减少非...     

膨胀土地层深基坑支护结构设计优化分析

由于受到降雨等天气的影响,膨胀土地层基坑在开挖过程中支护结构将形成一定的膨胀土附加应力场作用,从而导致支护结构变形与受力有一定程度的增大,降低了基坑支护结构的安全性.本文以合肥地铁5号线四川路站基坑工程为背景,通过现场基坑监测获得大量的监测数据并加以分析处理,得到在膨胀力作用下的支护结构的变化规律,从而得出受降雨天气的...     

高精度三维测头结构设计研究

论述0．1um精度三维互感式测头的设计原则和设计的初始依据，对结构的方法，结构尺寸的选择，主要技术参数的确定，零部件公差的制定以及影响测头精度的主要因素等方面进行了理论分析和计算，同时给出了该测头的检定数据，证明与理论计算相一致。     

一种热管自动穿芯收集装置结构设计

研制一种热管自动穿芯收集装置,主要应用于铜管芯棒的单根分离、插棒以及收集工序中,用来解决热管生产过程人工操作,效率低、成本高、产品一致性差等问题。介绍了热管自动穿芯收集装置的设计、三维建模以及功能,该装置通过物料分离机构和传送电机的组合来实现铜管、芯棒的自动穿管和收集工作,弥补了手工穿芯精度低、工作量大的不足,实现热管生产过程的自动化,提高生产效率的同时降低劳动力成本。     

宁夏膨胀土的膨胀变形模型的初步研究

根据膨胀土的膨胀变形试验，提出了膨胀变形模型，并用这个模型解释了膨胀变形特征。     

新型滚轮法测量头的结构设计

文章在分析滚轮法大直径测量中滚轮打滑和滚轮变形对测量结果影响的基础上,介绍了一种新的滚轮法测量头结构。该测量头通过独特的防滑结构设计减小了测量时打滑现象的发生,并通过测力装置实时获得滚轮受压变形大小,以方便修正滚轮变形带来的测量误差,大大提高了滚轮法的测量精度。     

H62铜合金本构模型构建及游动芯头拉拔力影响分析

以H62铜合金为实验材料,进行不同应变率下的单向拉伸试验。采用唯象建模方法建立铜合金的本构模型。通过二次开发,将本构模型导入MARC,以拉拔速度为实验参数,对游动芯头拉拔过程进行数值模拟。结果表明:利用强化系数与黏性系数建立的本构模型,对不同应变率下单向拉伸实验数据拟合效果较好,弹黏塑性模型对不同应变率下拉伸成形具有较好的适用性;随着拉拔速度增加,拉拔力逐渐增大,但增加的幅度较小。     

膨胀土CBR浸水膨胀量的探讨

本文通过总结国内膨胀土膨胀量变化,明确了浸水CBR膨胀量标准,以便于更好地控制路基填筑材料的质量。同时分析了自由膨胀量和CBR浸水膨胀量的关系,提出了CBR浸水膨胀量的要求。     

扁锭的液芯加热和液芯轧制

建立了反映扁锭特点的钢锭冷却和加热过程的二维数学模型。用该模型对本钢10.866吨扁锭的浇后冷却过程以及在单侧上烧嘴式均热炉内的加热过程进行了计算,由计算得出扁锭实现液芯加热和液芯轧制应该控制的装炉热状态。在炉时间以及温热制度等工艺参数。通过现场实测验证计算结果可信,说明数学模型可用。上述工作为现场制订扁锭的液芯加热和液芯轧制操作规程提供了理论依据,在本钢进行了51炉、6769吨扁锭的生产性实验,实验结果表明该项节能工艺是成功的,并取得了重大经济效益: 1.提高均热炉生产能力1.5倍; 2.降低热耗0.795×10~6kJ/t(ingot); 3.节电3.12kW·h/t(ingot); 4.减少氧化烧损0.5％。     

膨胀温度对膨胀石墨孔结构的影响

研究膨胀石墨孔结构的变化规律、探索有效调节孔结构的方法,以提高膨胀石墨的吸附性能.以50～60目的天然鳞片石墨为原料,以K_2Cr_2O_7、HNO_3、HClO_4和CH_3COOH为氧化插层剂,制备出可膨胀石墨;将可膨胀石墨在300～900℃下加热,制备出不同膨胀体积的膨胀石墨.通过SEM和N_2吸脱附研究了膨胀温度对膨胀石墨孔结构的影响.结果表明:随着膨胀温度的升高,膨胀石墨的膨胀体积增大;在膨胀石墨表面的孔由呈V型开裂向卷曲开裂转化;膨胀石墨内部小孔的含量逐渐增多,而且孔容和比表面积均增大,二者与膨胀体积几乎呈线性关系;在膨胀温度小于800℃下,膨胀石墨的平均孔径均为3. 93 nm,而在900℃时,平均孔径减少为2. 46 nm.     

车轮轴头偏芯量对动平衡的影响

在科学技术快速发展的现代社会,旋转机械的应用非常广泛,带来巨大的社会效益.与此同时,机械振动问题也成为制约旋转机械发展的最大障碍,为了改善机械的旋转性能,就需要研究动平衡.摩托车在车速70～80 km/h时,问题不明显,当车速达到100 km/h以上的时候,轮子不平衡的弊病马上就会暴露出来.目前摩托车铝合金车轮标准中,仅列出动平衡试验项目,缺少不平衡量的技术数据,允许试验暂缓进行.在客户要求必须保证动平衡量在规定范围内的情况下,本文通过具体试验来确定一个参数作为代用特性管理动平衡量.