本文關(guān)鍵詞： 油浸 螺桿泵 裂紋擴(kuò)展 疲勞壽命 預(yù)測(cè)模型　出處：《東北石油大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：采油螺桿泵一般應(yīng)用于淺井,并且有較短的壽命,提高螺桿泵的使用壽命一直是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研,定子橡膠的疲勞是導(dǎo)致螺桿泵失效的重要原因之一。目前,主要使用疲勞試驗(yàn)的方法來(lái)測(cè)試橡膠產(chǎn)品的疲勞壽命,但這種方法成本高,周期長(zhǎng),所以很難測(cè)試各種橡膠產(chǎn)品的疲勞壽命。目前國(guó)內(nèi)很少研究螺桿泵定子的疲勞性能,特別是油浸條件下螺桿泵定子橡膠的疲勞性能。為了使螺桿泵定子橡膠的疲勞壽命符合油田環(huán)境,選用斷裂力學(xué)理論和數(shù)值模擬理論對(duì)螺桿泵的疲勞壽命進(jìn)行了研究。建立了油浸條件下的螺桿泵定子橡膠疲勞壽命的預(yù)測(cè)模型,對(duì)螺桿泵疲勞壽命的研究具有重大意義。進(jìn)行在不同溫度下油浸與非油浸條件下的單軸拉伸與平面剪切試驗(yàn),得到了不同溫度下油浸與非油浸條件下的應(yīng)力應(yīng)變曲線,揭示了不同溫度下油浸與非油浸狀態(tài)下應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系隨著溫度的變化趨勢(shì)。基于試驗(yàn)數(shù)據(jù),利用ABAQUS軟件對(duì)兩種典型的本構(gòu)模型進(jìn)行的擬合對(duì)比分析,對(duì)擬合效果好的本構(gòu)模型進(jìn)行溫度、油浸條件的修正,確定一個(gè)與溫度、油浸相關(guān)的螺桿泵的定子橡膠材料的本構(gòu)模型。基于以上修正得到的與溫度油浸相關(guān)的螺桿泵定子橡膠材料的本構(gòu)模型對(duì)螺桿泵進(jìn)行力學(xué)特性分析,分析了接觸應(yīng)力、等效應(yīng)力及應(yīng)變的分布規(guī)律,確立了螺桿泵定子橡膠的疲勞危險(xiǎn)截面。根據(jù)上述理論,開(kāi)展了常溫條件下不同預(yù)制切口的油浸與非油浸條件下的橡膠試件的疲勞試驗(yàn),獲得了常溫條件下油浸與非油浸介質(zhì)下在不同預(yù)制切口時(shí)的疲勞壽命曲線,建立了常溫油浸與非油浸介質(zhì)下的螺桿泵定子橡膠疲勞壽命預(yù)測(cè)模型。根據(jù)螺桿泵力學(xué)特性分析結(jié)果,確定螺桿泵定子橡膠的應(yīng)變能釋放率范圍,再基于常溫條件下油浸與非油浸介質(zhì)下的螺桿泵定子橡膠疲勞壽命的預(yù)測(cè)模型,對(duì)常溫狀態(tài)下油浸與非油浸介質(zhì)下的螺桿泵定子橡膠的疲勞壽命進(jìn)行預(yù)測(cè),結(jié)果表明,在常溫條件下,螺桿泵經(jīng)油浸后壽命明顯降低。
[Abstract]:Oil recovery screw pump is generally used in shallow wells and has a short life. It is always an urgent problem to improve the service life of screw pump. The fatigue of stator rubber is one of the important reasons leading to the failure of screw pump. At present, the fatigue test method is mainly used to test the fatigue life of rubber products, but this method has high cost and long period. Therefore, it is difficult to test the fatigue life of various rubber products. At present, the fatigue performance of screw pump stator is seldom studied in China. In particular, the fatigue performance of stator rubber of screw pump under oil immersion condition. In order to make the fatigue life of stator rubber of screw pump conform to oil field environment, The fatigue life of screw pump was studied by using fracture mechanics theory and numerical simulation theory. The prediction model of rubber fatigue life of screw pump stator under oil immersion was established. It is of great significance to study the fatigue life of screw pump. The uniaxial tensile and plane shear tests under oil immersion and non-oil immersion at different temperatures are carried out, and the stress-strain curves under oil immersion and non-oil immersion at different temperatures are obtained. The variation trend of stress-strain relationship between oil and non-oil immersion at different temperatures was revealed. Based on the experimental data, two typical constitutive models were simulated and analyzed by ABAQUS software. By modifying the temperature and oil immersion conditions of the constitutive model with good fitting effect, we can determine the relationship between the temperature and the temperature. The constitutive model of the stator rubber material of the oil-immersed screw pump. Based on the modified constitutive model of the rubber material of the stator of the screw pump related to temperature oil immersion, the mechanical properties of the screw pump are analyzed, and the contact stress is analyzed. The fatigue dangerous cross section of screw pump stator rubber was established by the distribution of equivalent stress and strain. According to the above theory, the fatigue tests of rubber specimens with different prefabricated notches under normal temperature and non-oil immersion conditions were carried out. The fatigue life curves of different prefabricated notches in oil-immersed and non-oil-immersed medium at room temperature were obtained. The prediction model of fatigue life of stator rubber of screw pump under normal temperature oil immersion and non-oil immersion medium is established. According to the analysis results of mechanical characteristics of screw pump, the range of strain energy release rate of stator rubber of screw pump is determined. Based on the prediction model of stator rubber fatigue life in oil-immersed and non-oil-immersed medium at room temperature, the fatigue life of stator rubber in oil-immersed and non-oil-immersed medium is predicted. Under the condition of room temperature, the life of screw pump after oil immersion is obviously reduced.
【學(xué)位授予單位】：東北石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TE933.3;TQ336.5

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 吳硯云;;油浸雞蛋保鮮[J];商場(chǎng)現(xiàn)代化;1981年11期

2 ;油浸電阻回火爐[J];軸承;1971年03期

3 趙忠;;淺談?dòng)徒锏恼澈蟍J];西部皮革;1991年02期

4 ;油浸鮮魚風(fēng)味佳[J];河南農(nóng)業(yè);1994年05期

5 劉發(fā)生;神奇的米中珍品──油浸米[J];中國(guó)釀造;1995年03期

6 劉發(fā)生;油浸米[J];中國(guó)食品;1990年05期

7 ;油浸鐵絲電阻回火爐[J];軸承;1975年05期

8 ;壓縮木梭子的無(wú)壓油浸工藝[J];紡織器材通訊;1975年02期

9 ;改革油浸工藝提高環(huán)境質(zhì)量[J];工業(yè)安全與防塵;1993年02期

10 張爭(zhēng)光;油浸魚條[J];四川烹飪;2004年02期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 喬揚(yáng);陳海波;;高頻噪聲激勵(lì)的結(jié)構(gòu)聲振疲勞壽命預(yù)報(bào)[A];中國(guó)力學(xué)大會(huì)——2013論文摘要集[C];2013年

2 王茜;高建嶺;張宏濤;;復(fù)合材料修復(fù)含裂紋管道的疲勞壽命估計(jì)方法[A];北京力學(xué)會(huì)第17屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2011年

3 劉志遠(yuǎn);楊慶生;;有缺陷的薄壁圓筒疲勞數(shù)值模擬[A];北京力學(xué)會(huì)第15屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集[C];2009年

4 張偉;盧芳云;楊凱;魏東;;飛機(jī)結(jié)構(gòu)損傷光固化復(fù)合材料疲勞壽命研究[A];第四屆全國(guó)爆炸力學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2006年

5 李輝;王佰超;張大舜;姜合萍;;扭力軸疲勞壽命影響因素分析[A];全國(guó)先進(jìn)制造技術(shù)高層論壇暨第八屆制造業(yè)自動(dòng)化與信息化技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2009年

6 張蕾;陳群志;宋恩鵬;;預(yù)腐蝕對(duì)某型飛機(jī)42框橫梁疲勞壽命的影響[A];第七屆全國(guó)MTS材料試驗(yàn)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（二）[C];2007年

7 王逾涯;張蕾;陳群志;崔常京;;帶孔鈦合金壁板模擬件疲勞壽命研究[A];中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)大會(huì)'2009論文摘要集[C];2009年

8 冀亞鋒;張宏;畢宗岳;鮮林云;曹艷彬;王娣;王麗;;連續(xù)管井口疲勞壽命預(yù)測(cè)方法研究[A];2011年石油裝備學(xué)術(shù)研討會(huì)論文專輯[C];2011年

9 馬常亮;朱親強(qiáng);張憲政;王波;;鉚釘邊距對(duì)搭接件疲勞壽命的影響[A];2013年中國(guó)航空學(xué)會(huì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度專業(yè)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2013年

10 趙思聰;謝季佳;武曉雷;;表層梯度硬化材料的接觸疲勞模型分析[A];中國(guó)力學(xué)大會(huì)——2013論文摘要集[C];2013年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前3條

1 閆春虎　張鴻雁;輸俄果蔬慎用油浸包裝紙[N];中國(guó)國(guó)門時(shí)報(bào);2005年

2 成都 王定勇;淘選油浸電容的一些經(jīng)驗(yàn)[N];電子報(bào);2007年

3 重慶大學(xué) 龔士弘 盛光敏;震區(qū)用鋼知識(shí)問(wèn)答[N];中國(guó)冶金報(bào);2002年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 石燕棟;鋁合金點(diǎn)焊接頭疲勞性能與壽命預(yù)測(cè)方法研究[D];南京航空航天大學(xué);2013年

2 段小成;變幅載荷下橡膠隔振器高溫疲勞試驗(yàn)與建模方法研究[D];華南理工大學(xué);2016年

3 伍希志;CFRP修復(fù)裂紋鋼板的粘接和疲勞性能研究[D];湖南大學(xué);2016年

4 奚蔚;缺口件疲勞壽命分布及參數(shù)敏度分析[D];南京航空航天大學(xué);2012年

5 蔡福海;起重機(jī)桁架臂疲勞壽命與可靠性研究[D];大連理工大學(xué);2014年

6 閆曉亮;高速滾動(dòng)軸承的混合潤(rùn)滑性能及疲勞壽命研究[D];北京理工大學(xué);2014年

7 段紅燕;不同載荷下缺口參數(shù)對(duì)軸類零件低周疲勞壽命的影響[D];蘭州理工大學(xué);2009年

8 鄭淳;基于斷裂力學(xué)的公路鋼橋疲勞壽命可靠度方法研究[D];華南理工大學(xué);2013年

9 彎艷玲;蜻蜓翅翼三維空間結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)與疲勞壽命研究[D];吉林大學(xué);2010年

10 肖建清;循環(huán)荷載作用下巖石疲勞特性的理論與實(shí)驗(yàn)研究[D];中南大學(xué);2009年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 馬凱波;納米改性變壓器油浸紙板沿面爬電性能的研究[D];華北電力大學(xué);2015年

2 楊濤;溫度及電場(chǎng)對(duì)油浸絕緣紙微觀特性影響的分子動(dòng)力學(xué)研究[D];重慶大學(xué);2013年

3 王聰;鋼桁梁斜腹桿過(guò)焊孔細(xì)節(jié)的疲勞性能與疲勞壽命評(píng)估[D];西南交通大學(xué);2015年

4 牟星s，

本文編號(hào)：1548847