多因素作用下储气库注采井油管接头气密性分析

储气库注采井油管接头在服役期间,套管接头处会承受拉、压载荷以及交变压力等,对套管接头气密性产生影响。为研究不同工况下接头主密封面等效应力变化以及分布规律,采用SOLIDWORKS软件和ANSYS软件对特殊螺纹套管接头进行应力分析,确定井口部分为套管串气密性危险点以及主、次密封面过盈量。研究结果表明:为满足特殊螺纹接头气密性及安全性需求,在高内压工况下主、次密封面过盈量应分别为0.05、0.01mm,在低压工况下可适当增加次密封面过盈量,以提高气密性;在实际储气库运行周期中,由于交变载荷的作用,接头主密封面有效密封长度会发生变化,甚至在应力集中区域会发生塑性变形,严重损害接头气密性。因此建议在储气库中使用高屈服强度材料的特殊螺纹接头,以满足不同工况下对接头气密性、安全性要求,同时适当增加次密封面过盈量,使密封面等效应力分布更加均匀。     

高强钢-铝合金异质薄板无铆成形连接试验

针对性能差异较大的异质材料6061-T6铝合金和HC340/590DP双相钢的无损伤连接问题,对基于无铆成形连接的钢铝混合车身连接技术进行研究,通过试验研究了钢-铝无铆连接的成形规律以及不同搭接形式下的连接质量。分别对上钢下铝和上铝下钢两种无铆连接接头形式的连接质量进行研究,利用成形截面颈部厚度、自锁值、底部厚度等重要工艺参数,分析了成形力对接头质量的影响规律。通过拉剪试验研究了无铆接头的强度和能量吸收值。分析和试验结果表明,采用上钢下铝的连接方式,成形力为40 kN时无铆接头质量较好,其强度与安全性均符合设计指标的要求。     

铜铝异种金属板压印连接与接头拉剪载荷研究

采用一种新的塑性成形连接方法--压印连接方法来实现铜、铝合金板的连接,通过拉剪实验研究了连接接头的力学性能,并分析了铜、铝合金板的排列顺序对接头拉剪载荷的影响。实验结果表明,对于铜、铝复合接头,铜板在上时接头具有较高的拉剪载荷(3kN),是铝板在上时拉剪载荷的4.6倍。根据接头失效形式对复合接头进行优化后发现：下层铝板的厚度增大时,接头的拉剪强度略有增大,拉剪过程中的能量吸收明显增大;提高下板材料强度时,接头的拉剪载荷明显增大;铜板作为上板进行压印连接时,失效形式为颈部断裂失效,且接头的拉剪强度较大。     

非API套管接头主密封结构气密性能试验分析

非API套管接头主要通过金属对金属的径向过盈主密封结构,保证气井开采时的井筒内气密性。依据7 in．套管接头尺寸选用锥面对锥面径向主密封结构型式加工试件,通过密封面过盈配合尺寸控制密封预紧力,测试不同密封预紧力下的气体泄漏率;分别采用车削、磨削和研磨工艺加工接触面,对比分析不同表面粗糙度对气密性能影响程度;取径向密封接触宽度范围2．5～25 mm,测试相同密封预紧力和气体压力下,不同接触宽度对应的气体泄漏率。试验测试结果表明,较高的初始接触压力是形成金属对金属密封的必要条件,当接触压力接近2倍材料屈服强度后,随气体压力升高泄漏率曲线近似保持水平,径向金属密封产生稳定气密性能;密封面的表面粗糙度不同,其进入稳定密封状态的快慢程度不同,表面光洁度越高、进入速度越快气密性能越好;径向接触宽度在2．5～10 mm范围内,气体泄漏率随接触宽度增加而显著降低,10 mm以后接触宽度对气密性能影响不大。     

基于过盈配合的曲轴减振器接触特性分析

为深入分析圆锥过盈配合连接性能,以某柴油机曲轴减振器圆锥过盈配合连接为例,建立圆锥过盈配合理论模型,推导出圆锥过盈配合的结合直径表达式,得出圆锥过盈配合扭矩传递与接触压力计算公式。利用ANSYS软件模拟曲轴和主轮毂的过盈配合,针对不同过盈量、摩擦因数和转速,分析曲轴和主轮毂过盈配合接触面间接触压力分布情况。结果表明,过盈量和转速对接触压力影响明显。曲轴静止时,过盈量与接触压力呈线性关系,摩擦因数对接触压力分布影响较小。     

不同强度系列钢铝板材压力连接成形规律研究

为解决轻量化车身结构中钢铝异种材料间的连接问题,对铝合金A5052和双相钢DP300/500板材的压力连接进行了实验研究和仿真分析,证实了钢铝板材间采用压力连接的可行性以及仿真分析方法的正确性。通过对不同强度系列钢铝板材进行压力连接仿真分析,得出在同一模具下,钢铝板材的屈服强度对接头性能具有显著的影响;在材料的放置顺序上,应将屈服服强度较低的板材放置在上,而在选择铝板和钢板时应使其屈服强度尽可能接近,从而得到较好的连接性能。     

过盈配合微动损伤的关键参数

微动损伤广泛存在于各类工程机械和结构之中,接触压力、滑移幅值以及摩擦剪切力是微动损伤的重要参数.过盈连接部件在旋转弯曲载荷下,易于在接触区域产生微动损伤,降低构件的使用寿命.以过盈微动疲劳试验中的试样为研究对象,在有限元软件ABAQUS中建立接触模型,充分考虑高应力梯度区和接触对网格划分的要求,同时在远离接触区域划分粗糙网格,减少计算机时.通过分布加载和改变相关参数的方法,分析套管长度、套管厚度、摩擦因数以及过盈量对接触压力、摩擦剪切力等影响规律.结果表明,轴套过盈配合承受弯曲载荷下,接触压力和摩擦剪切力沿轴向分布不均匀,随着各参数的变化而明显变化,摩擦因数、套管厚度和套管长度对接触边缘的应力奇异性有较大影响,摩擦因数显著地影响了滑移区域的大小.     

表面粗糙度对油套管特殊螺纹密封面性能的影响

以往对油套管特殊螺纹密封的数值模拟都是在光滑平面的基础上展开的，不能真实反映油管连接时载荷接触状况。运用蒙特卡洛法建立考虑粗糙度的油管密封面接触模型，分析表面粗糙度、接头母扣球面半径、内压载荷对油管密封面性能的影响。结果表明：同一过盈量下，密封面粗糙度越小，平均接触压力越小；母扣球面半径越大，密封面接触长度越长，贴合度越高；随着内压的增加，由于公扣密封接触面上的微凸体与锥面的接触次数逐渐增多，并且在相互接触的情况下，其弹性变形程度逐渐降低，而塑性变形增大，此时因接触长度增大，密封表面具有较好的密封性能。     

油封唇口静态接触特性的有限元分析

为研究油封唇口和轴表面的静态接触特性,利用Ansys有限元分析软件建立油封二维轴对称有限元模型,获得油封唇口的应力和变形,分析安装过盈量、橡胶弹性模量和油封内径对密封唇口接触压力、接触宽度和径向力等接触特性参数的影响。结果表明,随着安装过盈量增加,唇口接触压力的非对称分布特点越显著,最大接触压力先增加后减少,接触宽度先缓慢增加后快速增加,径向力呈近似线性增加的变化规律;过盈量一定时,随着橡胶弹性模量提高,唇口接触特性参数增大;随着油封内径增大,唇口接触特性参数减小。     

考虑界面端应力奇异性的螺栓连接支承面接触压力计算模型

将螺栓连接支承面接触问题简化为集中载荷和力矩耦合作用的有限刚度平头压模接触问题,利用BOGY特征值方程,分析双材料界面端应力奇异性发生的几何条件;依据GLADWELL接触力学理论,构建集中载荷和力矩耦合作用下平头压模接触压力计算模型,利用此模型分析螺栓预紧力、装配间隙和被连接件材料对螺栓连接支承面接触压力分布的影响规律。结果表明：在规定预紧力范围、装配等级和常用被连接件材料下,螺栓连接支承面不会发生退让接触,而界面端部出现明显的应力奇异性,其中预紧力变化对界面端应力奇异性强度影响不明显,但装配间隙和被连接件材料的变化对界面端应力奇异性强度影响显著;当被连接件材料弹性模量大于螺栓材料时,支承面内侧应力奇异性强度大于外侧,反之内侧应力奇异性强度明显小于外侧。此外,以平头压模为算例,采用有限元法验证了构建模型的准确性。     

浅析接地与接零

浅析触电的危险性,保护接地的作用、接地装置的布置形式、应用范围,保护接零的作用、应用范围,供相关设计、施工人员参考使用。     

摆动液压缸键联接和胀套联接的对比分析

文章介绍了摆动液压缸的结构和参数,以及轴与轮毂采用键联接和胀套联接的计算过程和两种联接方式下轴的安全系数,并从原材料、加工量、加工难度和重量等方面对两种联接方式进行了对比分析,总结了采用胀套联接的优点.     

螺栓联接的可靠性研究

考虑失效相关，推导了受剪螺栓联接的可靠度计算公式，为螺栓联接的可靠性分析提供了新的方法。     

交叉接头加工夹具设计

根据在四方块上加工十字交叉孔比较困难的问题,设计了一种能和数控车床方便的结合在一起,同时又能有效保证主轴轴线和被加工零件的轴线重合的夹具。该夹具帮助实现工件旋转而刀具不动,保证了刀具的刚性。生产实践证明,该夹具可有效保证加工精度,提高生产效率。     

单片机的网络接入技术研究

随着Internet技术的进一步发展,单片机与Internet的连接已是一种必然的趋势.本文简要介绍了单片机的应用与发展,给出了单片机与Internet连接常用的方法,指出32位单片机与Internet的连接将成为单片机发展的趋势,并展望了单片机接入网络的前景.     

无键联接类型特点与应用

分析键联接传动方式的不足，无键联接在特殊行业和工况是键联接传递动力和运动的有力补充。主要介绍工程上应用的无键联接的主要类型、工作原理、特点以及应用。     

螺钉联接的可靠性优化设计

在鱼雷大段联接中,螺钉联接是一种广泛采用的方法.鱼雷壳体结构设计和强度分析过去一直采用以最大载荷、最小强度给出的安全系数来保证结构的可靠性,这里则提出使用可靠性理论和优化设计方法对螺钉联接进行再设计,并建立了相应的数学模型,利用遗传算法进行优化计算,经过计算取得了很好的成果.     

考虑接触间隙的FAST节点轻量化分析

针对射电望远镜FAST节点受力大、设计寿命30年、高空野外使用、后期维护不便、安全性要求高的特点,提出了两种节点方案。为降低节点自质量,分析选取了铸钢及锻造节点材料,计算了极限状态法与许用应力法的强度准则,研究了考虑间隙的接触应力计算方法,推导了满足销轴装配空间的数学表达式,并以此作为优化设计的约束条件,建立了节点参数化APDL程序模型,完成了节点轻量化有限元分析,并对比了两种节点方案。结果表明,两种节点质量分别减低了11%,10%。该研究为后续节点疲劳分析及样件研制提供了参考。