本文選題：隨鉆中子發(fā)生器 + 動力學分析　； 參考：《西安電子科技大學》2015年碩士論文

【摘要】：石油是國家發(fā)展和人民生活不可或缺的能源,其需求量在不斷地增加。為了保證能源供應和經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展,一方面要尋找能夠替代石油的新能源,另一方面要加快石油勘探和開采技術的研究。目前我國油氣資源的品位越來越差,勘探開發(fā)難度越來越大,常規(guī)測井技術已經(jīng)很難完成當前的采油任務,而脈沖中子測井技術不僅能夠確定油藏剩余油飽和度分布規(guī)律、調整注采方案,而且能夠提高油氣的采收率,但是隨鉆測井設備在測井和運輸過程中時常伴隨著劇烈的振動,常導致儀器不能正常的工作。為了盡快的將脈沖中子測井技術應用到隨鉆測井中,本文對應用該技術的黑高壓式隨鉆中子發(fā)生器的抗振性能進行分析,繼而找出結構抗振性能不足的原因,對其原結構進行改進優(yōu)化設計,使其最終結構能夠滿足所要求的抗振等級。具體所做工作如下:1.研究有限元軟件仿真分析技術及SolidWorks(SW)和ANSYS Workbench(AWE)的聯(lián)合優(yōu)化設計技術。探討了CAD和CAE間的數(shù)據(jù)傳輸;對隨鉆中子發(fā)生器模型在仿真分析前需要的簡化和修復工作做了研究;又對接觸設置及AWE中的后處理技術進行討論;并針對中子發(fā)生器模型進行了應用實踐。研究了SW和AWE之間的協(xié)同仿真優(yōu)化設計技術,實現(xiàn)它們間模型的同步更新及數(shù)據(jù)交換,通過實例驗證了這種優(yōu)化技術的可行性及準確性。2.對隨鉆中子發(fā)生器原模型進行了帶有預緊力的模態(tài)分析和三個方向的隨機振動分析。在隨機振動下提取整體結構的位移及關鍵采樣點的加速度響應均方根值,確定原模型不能滿足測井儀器的抗振要求,找出了結構抗振性能不足的原因。根據(jù)中子發(fā)生器原模型的分析結果對原結構進行拓撲形式改進設計,并對改進后的模型進行了模態(tài)分析、隨機振動分析和諧響應分析。3.完成了隨鉆中子發(fā)生器改進結構的優(yōu)化設計及其試驗夾具可用性分析。建立了中子發(fā)生器改進結構優(yōu)化設計的數(shù)學模型,應用自適應單目標算法完成了以結構第二節(jié)固頻率為目標函數(shù)的優(yōu)化設計,使結構抗振性能進一步提高;并對第三方所設計的試驗夾具的可用性進行了分析。
[Abstract]:Oil is an indispensable source of energy for national development and people's livelihood, and its demand is constantly increasing. In order to ensure the sustainable development of energy supply and economy, on the one hand, we should look for new energy to replace oil, on the other hand, we should speed up the research of petroleum exploration and exploitation technology. At present, the grade of oil and gas resources in our country is getting worse and worse, and the exploration and development is becoming more and more difficult. The conventional logging technology has been difficult to complete the current oil production task, and the pulse neutron logging technology can not only determine the distribution law of remaining oil saturation in the reservoir. Adjusting the injection-production scheme can improve the oil and gas recovery, but the logging equipment with drilling is often accompanied by violent vibration during logging and transportation, which often leads to the abnormal operation of the instrument. In order to apply the pulse neutron logging technology to the drilling logging as soon as possible, this paper analyzes the antivibration performance of the black high pressure neutron generator while drilling, and then finds out the reason for the lack of the anti-vibration energy of the structure. The original structure is improved and optimized so that the final structure can meet the required level of vibration resistance. The specific work done is as follows: 1: 1. The finite element software simulation analysis technology and the joint optimization design technology of SolidWorksSWand ANSYS Workbench awe are studied. The data transmission between CAD and CAE is discussed, the simplification and repair of the model of neutron generator while drilling is studied before simulation analysis, and the contact setting and post-processing technology in AWE are also discussed. The model of neutron generator is applied in practice. The cooperative simulation optimization design technology between SW and AWE is studied to realize the synchronous updating of models and data exchange between them. The feasibility and accuracy of this optimization technique are verified by an example. Modal analysis with preload and random vibration analysis in three directions are carried out for the original model of the neutron generator while drilling. The displacement of the whole structure and the root mean square value of the acceleration response of the key sampling points are extracted under random vibration, and the original model can not meet the anti-vibration requirements of the logging tools, and the reason for the lack of the anti-vibration energy of the structure is found out. According to the analysis results of the original model of the neutron generator, the topology of the original structure is improved, and the modal analysis of the improved model is carried out, and the harmonic response of random vibration analysis is analyzed. The optimized design of the improved structure of the neutron generator while drilling and the availability analysis of the test fixture are completed. The mathematical model of the improved structure optimization design of the neutron generator is established, and the optimal design of the structure with the fixed frequency of the second section of the structure as the objective function is completed by using the adaptive single-objective algorithm, which can further improve the anti-vibration performance of the structure. The usability of the test fixture designed by the third party is analyzed.
【學位授予單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TE927

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本文編號：1783666