封隔器胶筒橡胶材料力学性能试验

封隔器胶筒是封隔器的核心部件,由橡胶材料制成。而橡胶是非线性弹性材料,受载荷作用后变形量大,其力学性能不能用常规的材料力学方法计算。在封隔器结构优化及工作行为仿真研究工作中,必需的胶筒材料力学性能数据必须通过试验测定获得。试验结果认为,在加载阶段,封隔器胶筒材料的应力应变呈线性关系;在卸载阶段即解封过程中胶筒自然回弹时,胶筒材料的应力应变呈二次非线性关系。     

受弹性外层约束的厚壁球壳黏弹性解析解

在弹塑性力学中,厚壁圆球的弹塑性分析是著名的拉梅(Lame)问题之一,将其推广到黏弹性材料,推导出外表面受弹性约束的黏弹性球壳解析解,得到了球壳的径向应力、环向应力和径向位移的表达式,求出突然施加内压时的应力瞬态值和当时间趋于无穷时的位移稳态值,并结合算例讨论了各参数的影响.     

K344钢带式封隔器有限元仿真及结构优化

深井油气开采对应的高温、高压、高含硫等条件对井下封隔器的密封能力和使用寿命提出了更高的要求。K344钢带式封隔器通过内外胶筒之间的叠层钢带可以提高扩张胶筒的承压能力，改善其承压过程中的受力情况，增加使用寿命，适合深井油气开采的密封要求。应用有限元软件对其坐封过程进行了模拟，得出了关键部件（内胶筒、外胶筒和叠层钢带）的接触应力分布规律和叠层钢带防止胶筒“肩部突出”的机理，并通过仿真分析优选出两端叠层钢带之间的最优距离以及护箍圆角的最优半径，可为实际生产应用中钢带式封隔器的优化设计提供参考。     

高速回转下的两个园柱形过盈配合另件的过盈量计算

本文主要内容是从轴对称形式的弹性力学基本公式出发,导出高速回转下的两个园柱形过盈配合另件的过盈量计算公式,可用于设计计算高速回转机械如透平机、离心机、高速泵等过盈联接结构.文中分别导出由不同材料和同种材料组成的过盈配合组合园盘及组合园筒的过盈量计算公式.     

液压机工作缸与横梁配合处的装配应力分析

应用拉梅公式对液压机工作缸由内压引起的筒壁径向位移作了分析，并以组合筒为力学模型，对于因缸筒与梁孔间出现过盈而产生的装配应力进行了分析和推导。在理论上为液压机工作缸与横梁间配合间隙的正确选择提供了设计依据。     

各向异性弹性力学场论的Hamilton体系

在弹性力学本征化理论的基础上，通过定义正则共轭动量密度，得到了不同变形条件下弹性力学场的Hamilton密度函数，并由此给出了相应的Hamilton正则方程．采用分离变量方法，将弹性动力学解转变为Hamilton空间算子矩阵的本征值问题，对偶变量(模态应变和模态应变率)的全解通过本征解来展开而获得．此外，讨论了不同变形条件下弹性力学场论Hamilton体系的具体应用，得到了弹性小变形、弹性大变形和率相关变形条件下的静力学基本求解方程。     

匀速旋转实心圆球的弹性力学解

对定轴匀速旋转实心圆球按空间轴对称问题给出旋转应力与变形的弹性力学解，首先在柱坐标按应力求解，然后将应力解答变换到球坐标系统，进而求出径向位移，最后对结果进行了初步讨论。     

强动载荷下离散多层圆筒的弹性动力响应分析

针对离散多层圆筒（DMC）在动载荷作用下研究的不足，研究了DMC在强动载荷作用下的弹性动力响应.在轴对称平面应变条件下，将内筒和钢带层的径向位移分别分解为满足非齐次应力边界条件的准静态解和满足齐次应力边界条件的动态解，准静态解由齐次线性方法和边界条件确定，动态解通过有限Hankel积分变换和Laplace积分变换求得.数值算例结果表明，与几何尺寸、材料均相同的单层圆筒（MC）相比，在相同的内部动载荷作用下，DMC有更大的径向位移和更大的径向应力峰值.DMC内筒的环向应力峰值比相应内径处的MC大，而钢带层中的环向应力峰值比单层圆筒小.     

空间轴对称问题的应力解法

本文提出了求弹性力学空间轴对称问题应力解的一种新方法。文中首先采用位移一致条件,证明了空间轴对称问题的相容方程只有两个是独立的。进而导出了关于τ_(zr)的支配方程,其他应力分量均可由τ_(zt)来决定。     

轴对称空间弹性力学问题与n重拟调和方程的一般解

在复数域内应用分离变量法给出了轴对称空间弹性力学问题解(即Love函数)的构造,并把此结果就n 重拟调和方程作了进一步的推广,获得了这种方程的一般解。     

K344波纹状钢骨架封隔器结构优化

在条件复杂的深油气井井下作业时,封隔器需要具备良好的耐高温、耐高压和密封性能,以此来提高封隔器的使用寿命。相较于传统的K344叠层钢带封隔器,K344波纹状钢骨架封隔器可以有效地减少内外胶筒中部应力,使中部受力更均匀,并可同时降低肩部受力。利用ABAQUS软件,对K344波纹状钢骨架封隔器的坐封过程进行有限元仿真分析,从结构和材料两方面对钢带的受力情况进行研究,并通过仿真分析优选出钢带的最优厚度以及钢带的最优材料。优化后的封隔器能够更好地适应深油气井的作业要求,提供了一种新的扩张式封隔器设计思路。     

基于小概率事件法估计大坝混凝土实际抗拉强度

结合三维弹性徐变仿真计算公式分析了应变计组实测值转化为实际应力的计算公式,认为当前采用应变计组实测应变计算三维空间实际应力的公式不够完善,给出了理论严谨的应变计组测值转化三维空间实际应力计算公式。提出了利用小概率事件法估计大坝混凝土实际抗拉强度,结合混凝土大坝埋设的应变计组和无应力计实测值,采用小概率事件法初步探讨了大坝混凝土的实际抗拉强度和极限拉伸变形的估计,实践表明,当获得应变计组长时间测值系列,以及获得较多的应变计组的测值样本后,基于小概率事件法可以得到符合大坝混凝土实际情况的抗拉强度和极限拉伸变形。     

高密度电法中多尺度反演提高深部异常的分辨能力研究

针对高密度电阻率法反演中关于提高深部目标体分辨能力问题进行了探讨。首先对实测视电阻率数据进行第一尺度反演,其次将第一尺度反演的结果进行正演,并将得到的视电阻率值采用＂比值法＂对实测视电阻率数据进行校正,将校正后的视电阻率数据进行第二尺度的反演,得到基本不包含浅部信息二次反演的地电断面,最后采用二次反演得到的地电断面构造＂比值参数＂对第一尺度反演的结果进行修正,得到反映全区域地电信息的反演断面。通过模型计算表明,该方法能有效提高深部异常的分辨能力。     

油管在高次屈曲状态下的最大弯矩和允许座封力

油管在自重和座封力作用下以及井壁约束条件下通常处于高次屈曲状态,根据此特征本文求得了油管可能发生的最大弯矩。其结果是根据螺旋屈曲模式求得的最大弯矩的两倍,由此结果导出了计算允许座封力的公式,为油管座封力设计提供了理论的依据和简单可靠的方法。     

封隔器解封失效原因分析及打捞工艺探讨——以黄34-1井打捞Y221封隔器为例

在黄34-1井打捞Y221-114封隔器施工中,封隔器上接头倒扣起出,捞矛杆断在中心管内,中心管外胶皮未回收、隔环等配件完好,卡瓦未收回。套磨铣时井下落鱼一起转动,造成封隔器无法进行内捞和外捞。通过对井下落鱼结构的分析研究,对套磨铣工具进行改进,研制出特殊的磨铣工具,创造了打捞条件,在很短的时间内完成了该井的打捞施工。     

形状记忆合金在油井封隔器中的应用研究

传统自封型封隔器采用橡胶皮碗作为密封材料,耐高温性能差,使用寿命短。利用形状记忆合金的记忆性能,将形状记忆合金设计成封隔器中的密封部件——密封圈,封隔器在低温状态下到油井指定位置,当温度升高达到合金的Af点后,密封圈可自动恢复原来的形状和尺寸,其膨胀产生的应力使密封圈与油井井壁紧密接触,起到密封作用。利用形状记忆合金对温度变化的响应,可以简化产品结构,降低密封和解封的施工难度,满足高温生产环境的要求,提高产品的使用寿命。     

多层过盈联接的设计方法

为提高多层过盈联接件的使用性能和工作可靠性,基于传统设计方法提出了一种新的设计方法.以锁紧盘为研究对象,按照由里往外的次序采用厚壁圆筒理论与Lame方程对主轴与轴套接触面进行计算,采用轴套校核方法对轴套与内环接触面进行计算以及采用内环受力分析对内、外环接触面进行计算.与传统设计方法相比,提出的方法全面考虑各设计参数的影响,计算所得结果与实际模拟的结果规律相符,误差小且精度较高.最后通过实验验证了锁紧盘能够传递实际运转过程中承受的载荷,满足设计给定的工况要求.     

八地脚螺栓刚性塔座板的承载力

随着中国电网技术的发展,杆塔负荷越来越大,八地脚螺栓塔座板应用越趋普遍。但现有计算理论与实际情况不符,为了使八地脚螺栓塔座板的计算方法合理、可靠,通过试验对八地脚螺栓刚性塔座板承载力进行了研究,同时借助有限元对构件进行了参数化分析。结合经典力学理论、试验及有限元数据,提出了全新的计算方法,引入了等效计算宽度和有效力臂的概念,充分考虑了底板刚度,屈曲后强度和垫板对承载力的影响,对工程设计具有指导意义。