為真實反映特殊螺紋接頭在服役環(huán)境下的性能,在有限元軟件中建立某高難度復(fù)雜井特殊螺紋接頭三維有限元模型,考慮材料非線性和幾何接觸非線性,按照ISO 13679 CAL IV級熱循環(huán)試驗施加載荷,仿真分析了上述特殊螺紋接頭的性能。研究表明,特殊螺紋接頭不完整螺紋段及密封面處的應(yīng)力變化較大,高、低溫循環(huán)過程中接箍中面應(yīng)力值較大,設(shè)計或選擇特殊螺紋接頭時,不能忽略溫度對接頭性能的影響。一次完整熱循環(huán)試驗后,特殊螺紋接頭密封面上Von Mises應(yīng)力和接觸壓力均略有下降,接頭整體仍能保持良好的連接強度和密封性能,但長期交變載荷作用下特殊螺紋接頭的完整性需引起重視。上述方法可有效模擬ISO 13679試驗熱循環(huán)過程中的載荷條件,具有代替實物實驗的可行性。 

【文章來源】：計算機仿真. 2020,37(10)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

特殊螺紋接頭熱循環(huán)試驗加載路徑

表2 特殊螺紋接頭設(shè)計尺寸 承載面角度/° 導向面角度/° 臺肩角度/° 螺紋錐度 每英寸牙數(shù) -3 10 -15 1:16 54.2 軟件中非線性設(shè)置的實現(xiàn)

一次完整的特殊螺紋接頭CAL IV級熱循環(huán)試驗由開始和結(jié)束時室溫下5次拉伸/內(nèi)壓循環(huán)試驗、50次熱循環(huán)試驗、高溫下5次拉伸/內(nèi)壓循環(huán)試驗、第二個50次熱循環(huán)試驗組成,載荷加載路徑及載荷見圖5。4.4 特殊螺紋接頭完整性仿真結(jié)果分析

【參考文獻】：
期刊論文
[1]考慮溫度影響的特殊螺紋油管接頭有限元分析[J]. 李林濤,魏曉冬,竇益華,劉會鋒.  石油機械. 2017(11)
[2]《ISO 13679:石油天然氣工業(yè) 套管及油管螺紋連接試驗程序》的仿真方法[J]. 張建兵,白松,李雙貴,陳曉華.  天然氣工業(yè). 2017(10)
[3]溫度載荷對特殊螺紋油管接頭密封性能的影響[J]. 張瑞萍,魏曉冬,竇益華.  機械設(shè)計與制造工程. 2016(12)
[4]復(fù)雜結(jié)構(gòu)井磨損套管連接螺紋的三維力學行為[J]. 祝效華,張智,常學軍,李良川.  石油學報. 2015(06)
[5]特殊螺紋油管接頭上扣性能三維有限元分析[J]. 竇益華,王軻,于洋,曹銀萍.  石油機械. 2015(04)
[6]微觀泄漏機理在非API套管接頭密封性能評估中的應(yīng)用[J]. 許志倩,閆相禎,楊秀娟,殷曉康,王明達,鄭曉云.  石油學報. 2014(05)
[7]快速上扣螺紋接頭的有限元分析及優(yōu)化設(shè)計[J]. 孫建安,王琍.  寶鋼技術(shù). 2013(03)
[8]不同載荷作用下特殊螺紋油管接頭密封性分析[J]. 曹銀萍,張福祥,楊向同,于洋.  制造業(yè)自動化. 2012(13)
[9]我國油套管特殊螺紋接頭研究現(xiàn)狀分析[J]. 白鶴,何石磊,黨濤,唐俊.  焊管. 2011(11)
[10]我國油套管特殊螺紋接頭的發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 蔡曉聞,高連新.  焊管. 2008(04)



本文編號：3338116