球型防喷器胶芯安全性能与结构优化 |
| |
引用本文: | 刘洋,黎文奇,管锋,刘少胡,牟易升,易先中.球型防喷器胶芯安全性能与结构优化[J].西安石油大学学报(自然科学版),2024(1):97-105. |
| |
作者姓名: | 刘洋 黎文奇 管锋 刘少胡 牟易升 易先中 |
| |
作者单位: | 1. 长江大学机械工程学院;2. 中国石油集团工程材料研究院有限公司 |
| |
基金项目: | 国家自然科学基金“地面旋转导向钻井新方法及其控制机理”(51974035); |
| |
摘 要: | 为了评价球型防喷器胶芯的安全性能,以球型密封胶芯为研究对象,通过材料拉伸和压缩试验,获得了胶芯的最优本构关系数据,并根据球型胶芯结构进行了二次优化设计。利用ABAQUS软件对优化前后的球型胶芯结构进行了数值模拟分析,找到了常规胶芯在密封过程中的变形规律,并对优化后的胶芯结构进行了安全性能评价分析。结果表明:胶芯向中心收缩的过程中,胶芯上部的橡胶沿径向方向的变形最大,胶芯向中心方向挤出的橡胶逐渐减少,最大接触压力值发生在胶芯棱边与钻杆接触的区域,改进后胶芯和钻杆的平均接触压力及密封长度相对改进前的变大。确定球型胶芯密封段最优倒角切削量+5 mm,该结构形式的球型胶芯密封性能较好,有助于提高球型胶芯的使用寿命。
|
关 键 词: | 球型防喷器 安全性能 接触压力 结构优化 |
|
|