螺杆钻具传动轴的结构分析与改进设计

本文利用有限元技术对螺杆钻具的关键部件——传动轴进行了有限元分析,分析了传动轴在扭矩工况下的应力、变形状态,从中找到了其可能发生失效的危险部位．根据生产的实际需要,提出了3种改进方案,通过对传动轴的多次分析,得到随结构参数变化的应力、变形曲线,为传动轴的改进设计提供可靠的依据．     

螺杆钻具试验台应用研究

本文通过螺杆钻具实际工作特性和螺杆钻具试验台的试验原理及组成部分分析,对试验台的试验结果进行了分析研究.     

有关螺杆钻具的国内现状及发展趋势探讨

随着钻井工程的快速发展,螺杆钻具也得到了长足的发展。本文从我国螺杆钻具的发展现状出发,分析了我国螺杆钻具存在的问题,基于以上问题,对我国螺杆钻具今后的发展方向做了探讨。     

钻具连接螺纹副力学性能分析

本文通过对钻具螺纹副的力学性质分析,掌握了接头内外径大小对钻具抗纽强度的影响因素。通过增大螺纹升角和轴向拉力,可以有效降低钻具螺纹副初始拧卸力矩。在钻具加工过程中,改进零部件结构,完善钻具螺纹副技术工艺,合理分配螺纹副各齿圈承受的载荷以提高产品质量和安全性。     

石油钻具接头的螺纹滚压工艺与提高疲劳强度的研究

通过石油井下钻具接头螺纹冷滚压工艺的研究可以证明冷滚压可大大地提高接头的疲劳强度.我们经一年的研究,找出了滚压力与残余应力的关系曲线,进而推得冷滚压的最佳参量,其结果与美国 CHRISTENSEN 公司和 SMITH 公司的研究结论基本一致.     

PDC＋螺杆钻具复合钻井方法在塔河油田的应用

随着世界石油工业的发展,全球油气资源的可持续利用问题变得更加突出,使得石油钻井在技术、成本及环保等各方面面临许多新的挑战和技术难题,需要仔细的规划、研究并予以解决。旋转钻井自从20世纪初开始应用至今,它仍是油气工业一种最主要的钻井方法。纵观旋转钻井的发展历程,在技术和装备上取得了明显进步。20世纪70年代末发明了PDC钻头,这是钻井领域一个明显的进步标志;进入80年代,相继出现了随钻测量仪器、可控井下马达以及水平井钻井技术等;展望未来,由于石油工业上对效益目标的追求以及人类对＂健康、安全、环境＂更高目标的追求,目前,PDC＋螺杆钻具的复合钻井模式在钻井技术上已经得到了广泛应用。     

螺杆钻具中多联止推角接触球轴承的设计

根据螺杆钻具中多联角接触球轴承在井下的受力方式和载荷情况,具有承载能力大,耐冲击,能承受双向载荷等特点。依照有关轴承在相似或相同的环境下的结构参数,设计出能满足螺杆钻具井下的要求。     

基于ANSYS柴油机活塞的有限元分析

本文利用UG对某型号柴油机活塞进行实体建模,并用ANSYS对其建立了合理的有限元模型。通过ANSYS有限元分析软件计算出活塞的热负荷状态和综合应力分布,为研究活塞优化设计提供依据。     

螺杆钻具用推力空心圆锥滚子轴承的设计与分析

针对螺杆钻具中较易发生失效的推力轴承组设计一种推力空心圆锥滚子轴承组结构。建立该轴承的有限元计算模型,确定合理的滚子空心结构,得到一种深穴空心圆锥滚子结构。研究空心度和轴向载荷对轴承力学性能的影响。结果表明:圆锥滚子宜采用等比空心结构,空心滚子端部存在应力集中现象;空心度越大,滚子内壁上和沿轴向的等效应力分布越不均匀,当空心度小于65%时,滚子的等效应力变化较小;轴向载荷越大,滚子两端的应力集中现象越严重。随着深穴深度和直径增大,滚子端部的应力逐渐减小,而中间部位的应力逐渐增大,此深穴结构可以有效地改善其端部的"边缘效应",避免轴承组过早发生疲劳失效。     

基于ANSYS的活塞连杆强度分析

以柴油发动机活塞连杆为研究对象,利用Pro/E软件建立了连杆的三维实体模型,在ANSYS软件中,根据其在实际工况下的边界载荷条件,在连杆内孔上施加余弦分布荷载,研究连杆杆身应力分布状态,为连杆组件的实际设计提供理论参考。     

基于ANSYS FLUENT的气动量头的结构优化设计

气动测量方法具有测量精度高、稳定性好、能够实现非接触式测量等优点,广泛应用于汽车、机械加工等行业。文章通过UG建立了气动量头与零件挡板之间流体域的三维模型,利用ANSYS FLUENT对其流场进行了有限元分析并优化了气动量头结构参数。结果表明,同周长不同结构尺寸的长圆孔喷嘴,a=0.5,b=1.57喷嘴结构的流量最大。气动测量的气源可选择时,在满足正常工作的条件下选用较小压力的气源。该方法为多槽孔、有效测量长度短一类零件的浮标式气动测量的设计提供了有益的参考。     

基于ANSYS的监测装置清洗轮优化设计

介绍了一种新型密闭容器料位监测装置的设计方案。基于ANSYS平台对监测装置的关键零部件清洗轮进行静力学分析,结果显示存在结构冗余。为获得更好的动力学性能,采用拓扑优化和多目标尺寸优化相结合的设计方法,以最大变形量、最大等效应力作为约束条件,对清洗轮进行了以减轻总质量为目标的结构优化设计研究。分析结果表明:与原设计方案相比较,优化圆整后的清洗轮总质量为0.998 kg,相比优化前的1.526 kg,质量减少34.60%;最大等效应力37.215 MPa小于材料的许用压应力110 MPa,说明力学性能满足要求;最大整体变形量为0.023 mm,满足最大整体变形0～0.25 mm的设计需求。     

基于ANSYS参数化语言APDL对折流板的分析与优化

利用ANSYS参数化编程语言APDL,针对高压加热器蒸冷段壳侧流体设置不同切割尺寸的单弓形折流板和不同切割形式的多弓形折流板建立了参数化分析程序,实现了二维多孔介质模型的参数化建模、加载、求解的模拟分析过程.通过改变程序中个别模型参数从而改变零件的尺寸和结构,经过对多种流场的模拟分析,得出了折流板切割尺寸与切割形式对流场的影响规律.该方法对于换热设备中折流板的优化设计是有效可行的.     

基于宏程序的梯形螺纹优化加工

梯形螺纹传统的加工方法是采用普通的单头刀加工,但由于梯形螺纹刀牙形角小,刀尖强度弱,加工中排屑困难,易形成积屑瘤,造成扎刀和断刀现象,数控车削时,程序编制也较复杂,多选用复杂的宏程序和G76指令加工,不易掌握,精度也很难保证.文章采用双头刀改变梯形螺纹的加工工艺,通过对梯形螺纹加工的工艺分析和加工方法的研讨,探索出一套可以在数控车床上加工出合格梯形螺纹的办法.     

基于ANSYS分析的拱坝体型优化

根据拱坝体形的几何特征,基于ANSYS软件的参数化设计语言(APDL),将零阶近似方法和随机搜索法结合起来对单圆心变厚度双曲拱坝进行了优化设计.计算结果表明,该优化方法求解效率高,优化后的坝体应力分布更均匀,优化效果明显.     

基于多线程归并排序算法设计

为解决传统递归方式的归并排序算法串行执行效率低的问题, 使用数据依赖关系分析方法对归并排序算法进行并行性分析。通过分析发现算法本身具有并行的特征, 在多核处理器下使用OpenMp编译制导语句对算法进行直接并行化处理。在数据量较大的情况下, 为了使算法执行的速度更快, 在多核处理器系统中设置多个线程, 并将序列分成多个组, 每个线程操作一组数据, 最后对多个局部有序的结果进行逐一合并。实验验证结果表明, 该并行化算法可使执行速度提高50%以上。     

基于ANSYS的破冰除雪凹盘刃口角度优化设计

破冰除雪凹盘是山友公司系列除雪机所采用的关键部件,在工作过程中受到压实冰雪和路面的作用力,其刃口特别容易磨损变形,导致工作效率降低.传统的设计方法是通过对不同刃口角度的凹盘试验,选取受力变形较小的刃口角度,这样既浪费试制成本又延长研制周期.采用ANSYS 11.0软件对破冰除雪凹盘的刃口静强度进行了有限元分析,得出不同刃口角度在相同条件下的应力和应变分布图,通过分析受力大小择优选取刃口角度,为破冰除雪凹盘的设计提供了参考依据.     

基于ANSYS的爬壁机器人永磁轮吸附装置的设计与优化

为解决钢质壁面与永磁轮之间吸附性能弱的问题,通过有限元分析方法研究永磁吸附装置,在永磁体尺寸不变的前提下对磁路展开优化,设计一种磁极同名阵列排布的新型永磁轮。对该吸附装置进行数值仿真分析,得到不同条件下永磁轮与钢制壁面之间的吸附力及轮磁通密度矢量图,借助于仿真软件对永磁轮的合理性进行验证,并对轭铁厚度和钢制壁面间不同气隙进行数值仿真,选取最优值,为爬壁机器人永磁吸附结构设计及优化提供参考。     

基于ANSYS的平面刚架的优化设计

为了以最少的原材料满足结构强度、刚度要求,利用大型有限元分析软件ANSYS对一个平面刚架进行了优化设计,得到了体积、立柱截面高度和斜梁截面高度等计算结果,通过分析比较有限元计算结果与理论结果,验证了有限元计算结果的正确性,为此类问题的最优化设计提供了参考.     

基于ANSYS二次开发技术的改进遗传算法在结构优化设计中的应用

为克服基本遗传算法的缺陷,提高其全局搜索能力,提出了基于并行小生境算法、可疑峰值点判断方法和局部搜索技术的改进遗传算法。通过引入VC++对ANSYS的二次开发技术,将改进遗传算法与结构计算和优化相结合,使程序具有较强的处理实际问题的能力。最后通过对平板模型支撑位置优化算例的分析,验证了改进算法的可靠性和实用性。该方法对其它复杂工程结构的优化设计同样适用。