模拟工况下特殊螺纹密封特性的有限元分析

借助ABAQUS有限元分析软件,对模拟工况下的常用特殊螺纹接头密封特性进行有限元分析,重点研究了该特殊螺纹接头在螺纹拧紧、拉伸、内压以及温度复合条件下的密封性能。结果表明:该特殊螺纹接头在服役环境下,密封面始终可以保持较高的接触应力,且等效VME应力最大值小于该材料的屈服强度,可有效减小接头在服役时发生泄漏或黏结的可能性。     

CBFJ直连型特殊螺纹接头设计分析

介绍直连型特殊螺纹接头CBFJ的结构特点,利用有限元分析的方法,对该接头在服役过程中的典型工况进行分析;重点研究该接头的连接效率以及在复合载荷工况下的密封性能,并介绍其全尺寸试验结果。试验结果表明:CBFJ直连型特殊螺纹接头的连接效率达到管体强度的58%以上,在拉伸、压缩、内外压等复合载荷作用下,接头接触应力虽有显著变化,但保持了较高的密封指数,说明接头仍能保持良好的密封性能。     

长圆螺纹套管接头工厂端滑脱失效原因分析

分析长圆螺纹套管接头工厂端发生脱扣事故的原因。观察失效试样的宏观形貌,检测套管材质的理化性能,对比分析脱扣接箍不同位置的外径、失效试样螺纹锥度,并对同批次套管试样进行实物对比试验,对螺纹接头进行拉伸条件下的有限元模拟分析。结果显示:失效套管材料屈服强度小于API Spec 5CT—2011标准要求值;螺纹接头工厂端上扣位置满足相关标准要求;脱扣接箍不同位置外径差异较小;脱扣接箍工厂端螺纹锥度波动范围较大;有限元力学模拟分析反推接头工厂端不会在上扣痕迹位置发生脱扣失效。长圆螺纹套管接头工厂端发生滑脱失效的主要原因是套管材料屈服强度偏低和现场浮动上扣导致螺纹接头发生松动。     

套管特殊螺纹接头性能有限元仿真分析

利用全尺寸实物试验和有限元仿真方法,研究Ф244.48 mm×11.99 mm规格HSM-2特殊螺纹P110套管的接头性能。结果显示:有限元计算时,在ISO 13679∶2002标准CAL IV A系试验所有加载点下,HSM-2特殊螺纹接头主密封面均保持较大接触压力和密封长度,密封指数较高;实物试验及有限元计算结果均证明了该接头具有可靠的密封性能和连接强度;有限元计算扭矩与实物试验扭矩能较好地吻合。     

弯曲载荷下特殊螺纹接头性能有限元分析

利用有限元模型分析弯曲载荷下特殊螺纹接头的结构、密封及抗疲劳性能,并详细说明了相关评价方法.分析认为,特殊螺纹接头在弯曲载荷下的不同位置存在应力状态的差异;随着弯曲度的增加,拉伸面一侧的密封强度下降,压缩面一侧的密封强度增强;该特殊螺纹接头易产生疲劳破坏的最危险区域为接箍泄油槽处.     

基于ABAQUS特殊螺纹接头的螺纹参数优化设计

利用ABAQUE有限元仿真软件分析Ф244.48 mm×11.99 mm规格某特殊螺纹接头,研究不同螺纹参数对其结构完整性和密封完整性的影响,并优化特殊螺纹接头参数。优化后的特殊螺纹接头参数为:螺距4～5牙/in,承载面角度-4°～-3°,导向面角度10°～25°,鼻端长度13～20 mm,密封面采用锥面/弧面配合。分析认为:优化后的螺纹接头模型具有良好的连接强度和优异的密封性能,其螺纹接头性能优于国内某特殊螺纹接头和国际某典型特殊螺纹接头。     

旋转固井用高抗扭气密封套管的研制与应用

介绍了一种旋转固井用特殊螺纹接头(WSP-NF)高抗扭气密封套管的基本结构和设计思想,运用有限元方法,重点论述了该套管接头抗扭设计及密封设计的方法和准则,并通过全尺寸试验进行了验证。计算和试验结果表明:WSP-NF接头具有先进的扭矩台肩和合理的金属/金属密封结构,有效地克服了API螺纹和传统特殊螺纹接头的不足,具有优良的抗扭性能,气密封能力达到了管体内壁屈服压力。该研究结果可以为开发更多适合油气田实际的特殊螺纹接头套管提供参考。     

弧形螺纹套管接头的设计及应力分析

提出了API长圆螺纹套管接头的弧形设计思想;通过有限元分析,比较了圆锥螺纹和弧形螺纹的螺纹接触应力分布。计算分析表明:弧形螺纹能优化接触应力分布,既容易加工、不增加成本,又能减少螺纹黏结的发生,提高套管使用寿命。     

台肩角度对特殊螺纹接头密封性能的影响

利用有限元软件对-15°台肩、-5°台肩和直角台肩3种特殊螺纹接头,在上扣、上扣+拉伸和上扣+压缩条件下进行模拟计算。根据模拟计算结果分析得出:在上扣过程中,台肩角度变化对特殊螺纹接头密封面处密封性能影响很大,而对台肩辅助密封性能影响不大;在上扣+拉伸载荷条件下,台肩角度变化对接头密封面处的接触应力影响不大,而台肩的辅助密封性能随着管端与台肩的脱离分开而失效;在上扣+压缩载荷条件下,-15°台肩接头密封面的密封性能最佳,压缩载荷对台肩辅助密封性能影响不大。     

弯曲载荷下特殊螺纹接头密封性能的有限元分析

借助Abaqus软件建立了特殊螺纹接头弯曲性能分析有限元模型,并对某个规格特殊螺纹接头进行了纯弯曲的有限元分析。结果表明:随着弯矩的增加,拉伸面接触应力下降,接触长度减小,密封性能下降;而压缩面接触应力上升,接触长度增加,密封性能提高。这些结果说明提高特殊螺纹接头的弯曲性能需要同时提高接头的拉伸与压缩性能。     

胫骨生物陶瓷复合材料的微结构增韧机理

扫描电镜观察显示胫骨是一种由羟基磷灰石和胶原蛋白组成的自然生物陶瓷复合材料.羟基磷灰石具有层状的微结构并且平行于骨的表面排列.观察也显示这些羟基磷灰石层又是由许多羟基磷灰石片所组成,这些羟基磷灰石片具有长而薄的形状,也以平行的方式整齐排列.基于在胫骨中观察到的羟基磷灰石片的微结构特征,通过微结构模型分析及实验,研究了羟基磷灰石片平行排列微结构的最大拔出能.结果表明,羟基磷灰石片长而薄的形状以及平行排列方式增加了其最大拔出能,进而提高了骨的断裂韧性.     

面向零件形状的计算机图形库的开发

论述了CAD技术中参数化设计的三种建模方法，重点介绍了基于特征的参数化建模原理。在此基础上，分析机械设计中的机构结构，归纳出其零件的几何特征构成。设计了机构CAD图形库，并提出了该图形库生成步骤和人机交互界面。     

FeCrAIW电弧喷涂层组织的致密化研究

采用激光辐照对FeCrAlW电弧喷涂层的组织进行致密化处理,借助扫描电镜和X衍射对涂层的组织进行了分析.测试了涂层的显微硬度.结果表明:涂层组织致密度提高,孔隙率明显降低.随着激光扫描速度的增加,涂层的显微硬度降低.在较低的扫描速度下,涂层与基体之间形成互熔区,涂层与基体之间产生良好的冶金结合.     

钢材打捆机控制系统智能化技术的研究

钢材打捆机是一种用于轧钢精整工艺的新型自动化设备，其控制系统基于SiemensS7 PLC和TP7触摸屏。系统的智能化技术主要包括：液压高低压自动控制、在线监视、离线故障检测、多台设备协同工作、可视化人机交互技术。本文描述了这些技术的原理与实现方法。     

Ab-initio calculation of enthalpies of formation of intermetallic compounds and enthalpies of mixing of solid solutions

A large number of ab-initio calculations of energies of formation of intermetallic compounds have been performed in the last 15 years. The currently used methods are listed. The paper presents a review of the aluminium based compounds which have been studied. Comparisons of calculated and experimental enthalpies of formation are provided for aluminim-3d and-4d transition metal alloys at equiatomic composition. The modelling of the enthalpies of mixing of solid solutions based on a given lattice is described.     

Features of formation of the structure in production of blanks of disks of heat-resistant nickel alloys

Conclusions To provide a high level of mechanical properties in wrought blanks of cast ÉP741NP and ÉP962 alloys it is necessary to form controlled structures. A necklace-type structure formed in homogenizing isostatic treatment, subsequent thermomechanical working including alternation of the operations of deformation in the (+)-area and recrystallization anneals, and final heat treatment is preferable. The temperature conditions of all stages of thermomechanical working are strictly controlled, especially the final operation of deformation and heating for hardening. To eliminate hardening cracks and distortions it is necessary to use molten salts at t=600°C as quenchants. The use of multiple production operations makes it possible to significantly reduce the structural inhomogeneity related to inhertance of the original dendritic structure. However, the structure of the final semifinished product is nevertheless characterized by a difference in occurrence of the processes of polygonization and recrystallization between the former dendritic cells and the interdendritic spaces in deformation and heat treatment.To obtain structurally homogeneous blanks for gas turbine engine parts it is necessary to use basically new methods of remelting such as vacuum double electrode remelting and electron beam remelting with an intermediate vessel.Translated from Metallovedenie i Termicheskaya Obrabotka Metallov, No. 12, pp. 25–29, December, 1991.