發(fā)布時間：2017-05-15 12:24

  本文關(guān)鍵詞：潛油螺桿泵力學特性有限元分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：螺桿泵因其在采油工作中具有獨特的優(yōu)勢而得到廣泛的應(yīng)用，繼而其舉升性能、使用壽命的提高成為了國內(nèi)外研究的重點。但目前為止，還沒有有效的方法和手段能夠?qū)β輻U泵在實際工作環(huán)境下的受力和變形進行測試，所以使用計算機有限元技術(shù)進行虛擬建模和數(shù)值分析是有意義的嘗試。 螺桿泵主要工作部件包括轉(zhuǎn)子和定子，本論文系統(tǒng)地闡述了螺桿泵的基本原理，推導得到螺桿泵轉(zhuǎn)子、定子的型線方程和接觸密封線的數(shù)學表達式，解釋了密封腔的形成機理，進而從運動學的角度分析了密封腔的運動情況和轉(zhuǎn)子在定子襯套中的運動規(guī)律。 螺桿泵的轉(zhuǎn)子和定子的型面較為復雜，目前對螺桿泵進行有限元分析的方法中大部分采用平面模型近似代替三維模型，其分析結(jié)果存在較大誤差。因此，本文選擇使用三維軟件NX來建立單頭螺桿泵的參數(shù)化實體模型，通過有限元分析軟件ANSYS與NX的接口技術(shù)，將模型導入ANSYS軟件，并進行選取單元類型、編輯模型材料特性、網(wǎng)格劃分、定義載荷等一系列操作，得到了有限元分析模型。再應(yīng)用ANSYS軟件，模擬螺桿泵的工作狀態(tài)，在定子襯套承受均勻內(nèi)壓和具有工作壓差作用的兩種情況下，分別對建立的三種螺桿泵定子模型進行了力學特性分析，得出了螺桿泵定子的位移、合應(yīng)力及剪應(yīng)力的分布規(guī)律。 最后，，本文針對單螺桿泵定子的三種不同模型的合位移量、等效應(yīng)力以及剪應(yīng)力云圖分布規(guī)律進行了對比分析，發(fā)現(xiàn)用平面模型代替三維模型，雖然簡化了分析過程，降低了分析難度，但是無法保證分析精度。應(yīng)用三種不同模型進行有限元分析的差異表明三維實體模型的分析結(jié)果更加接近于真實情況，從而佐證了應(yīng)用三維實體模型進行有限元分析的必要性。本文的研究成果對提升螺桿泵的工作性能奠定了基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：螺桿泵 定子 三維模型 有限元分析 力學特性
【學位授予單位】：沈陽工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TH327
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-17
• 1.1 引言10-13
• 1.1.1 螺桿泵10-11
• 1.1.2 潛油螺桿泵采油系統(tǒng)11-13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-16
• 1.2.1 國內(nèi)研究狀況13-14
• 1.2.2 國外研究狀況14-16
• 1.3 本文研究的目的意義及主要內(nèi)容16-17
• 1.3.1 目的意義16
• 1.3.2 主要內(nèi)容16-17
• 第二章 螺桿泵工作原理及運動學分析17-32
• 2.1 螺桿泵結(jié)構(gòu)17-18
• 2.2 螺桿泵工作原理18-19
• 2.3 螺桿泵幾何模型19-24
• 2.3.1 螺桿的型線方程19-21
• 2.3.2 定子襯套的型線方程21-24
• 2.4 螺桿泵運動學分析24-31
• 2.4.1 轉(zhuǎn)子在定子襯套中的運動規(guī)律24-27
• 2.4.2 密封曲線方程與密封腔的運動學分析27-31
• 2.5 本章小結(jié)31-32
• 第三章 單螺桿泵有限元模型的建立32-62
• 3.1 有限單元法理論32
• 3.2 線彈性靜力學分析32-37
• 3.2.1 靜力學分析概述32-33
• 3.2.2 線彈性靜力學分析基本理論33-37
• 3.3 非線性分析37-49
• 3.3.1 幾何非線性37-40
• 3.3.2 材料非線性40-49
• 3.4 ANSYS 軟件簡介及其應(yīng)用49-61
• 3.4.1 ANSYS 軟件簡介49-50
• 3.4.2 ANSYS 軟件在本文中的應(yīng)用50-61
• 3.5 本章小結(jié)61-62
• 第四章 均勻壓力下定子的結(jié)構(gòu)靜力分析62-69
• 4.1 三維模型與平面模型位移量對比62-63
• 4.2 三維模型與平面模型合應(yīng)力對比63-65
• 4.3 三維模型與平面模型 XY 方向剪應(yīng)力對比65-67
• 4.4 本章小結(jié)67-69
• 第五章 非均勻壓力下定子結(jié)構(gòu)靜力分析69-76
• 5.1 三維模型與平面模型位移量對比69-70
• 5.2 三維模型與平面模型合應(yīng)力對比70-72
• 5.3 三維模型與平面模型 XY 方向剪應(yīng)力對比72-74
• 5.4 本章小結(jié)74-76
• 第六章 結(jié)論76-77
• 參考文獻77-79
• 在學研究成果79-80
• 致謝80

【共引文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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本文編號：367794