本文關(guān)鍵詞：潛油螺桿泵力學(xué)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(jìn)行測試，所以使用計算機(jī)有限元技術(shù)進(jìn)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(dǎo)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(xué)表達(dá)式，解釋了密封腔的形成機(jī)理，進(jìn)而從運(yùn)動學(xué)的角度分析了密封腔的運(yùn)動情況和轉(zhuǎn)子在定子襯套中的運(yùn)動規(guī)律。 螺桿泵的轉(zhuǎn)子和定子的型面較為復(fù)雜，目前對螺桿泵進(jìn)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(dǎo)入ANSYS軟件，并進(jìn)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(jìn)行了力學(xué)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(xué)特性
【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)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(yùn)動學(xué)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(yùn)動學(xué)分析24-31
• 2.4.1 轉(zhuǎn)子在定子襯套中的運(yùn)動規(guī)律24-27
• 2.4.2 密封曲線方程與密封腔的運(yùn)動學(xué)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(xué)分析32-37
• 3.2.1 靜力學(xué)分析概述32-33
• 3.2.2 線彈性靜力學(xué)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(xiàn)77-79
• 在學(xué)研究成果79-80
• 致謝80

【共引文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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本文編號：367794