含缺陷海洋井架承载能力及剩余寿命分析北大核心

为掌握某在役海洋修井机井架的实际承载能力和剩余寿命情况,结合ANSYS APDL命令流和井架承载能力评估方法,建立井架承载能力可视化有限元模型;利用等效截面法建立含缺陷井架模型,分析腐蚀、杆件初弯曲、应力集中3种缺陷对井架承载能力的影响;通过加载应力测试结果对模型进行验证,并在此基础上提出基于年腐蚀率的井架剩余寿命预测方法。结果表明:采用无缺陷井架模型分析井架实际承载能力存在较大误差,不能准确反映井架的实际受力和变形情况;含缺陷井架模型分析结果同加载应力测试结果吻合,模型准确,3种缺陷中腐蚀缺陷对井架实际承载能力影响最大。经分析,该井架实际承载能力为865 kN,剩余寿命为13a,分析结果可为井架安全作业提供参考。     

海洋修井机井架有限元分析及结构优化

为了将海洋修井机改造成可钻调整井的钻修井机,必须依据现有修井机的设备能力和已具备的顶部驱动钻井装置,针对钻调整井的钻井参数,对其支撑系统等进行校核计算。利用ANSYS软件对某海洋修井机井架进行了三维有限元分析,得到了位移及应力分布。分析结果表明,几种极限工况下的强度不能满足要求,必须对井架采取结构加强。提出了井架结构优化和顶驱系统安装方案,通过有限元计算和结构干涉模拟,方案满足安全使用要求。     

一种苦草种植湿地生态修复机械的设计

针对湿地水体富养化这一生态环境问题，基于苦草可以通过吸收水中的氮、磷等元素来治理水体的这一特征，设计了一款苦草种植湿地生态修复机械设备。该设备总体结构包括驱动部分、储苗部分、送苗部分、苗板部分和植苗部分五个模块，通过运动传动机构和植苗机构的设计，确定了苦草种植机械的总体结构数据。设备采用曲柄摇杆机构中的连杆构件作为执行构件种植苦草，避免了摇杆构件的急回特性，解决了以往苦草种植的成功率不高、运动不平稳的问题，同时装置还采用电路控制手段实现各模块的独立运动和总体协调运动。经过现场操作和实地测试，实现了小车行走、运输、种植苦草等预想目标，对提高工作效率、减少人工成本、降低水体富营养化等具有重要意义。     

具有3个曲柄的三环板减速器设计计算软件开发

具有3个曲柄的新型三环板减速器装置可以达到动平衡,特别适用于高速、重载场合。为了便于设计者设计这种新型传动装置,采用V B.net软件开发了辅助设计计算软件,实现了界面化的设计计算。并通过V B.net编程来二次开发Solid W orks三维造型软件,用户只需要在V B界面中输入计算模型的参数就可以对设计计算的主要零部件进行三维参数化建模了。该软件的开发对该新型减速器的设计具有重要的意义。     

往复泵动力端运动机构的优化设计和运动仿真

往复泵动力端曲柄滑块机构中各杆件尺寸的不同组合将会直接影响其动力性能。为此,建立了往复泵曲柄滑块机构尺度综合几何模型和运动分析几何模型,并采用MS Mathematics软件对这2个模型进行分析。结果表明,该软件对曲柄滑块机构进行运动仿真的实现过程与尺度综合优化过程类似;可以快速准确地获得曲柄滑块机构的多组杆长组合,分别对多组解进行运动仿真,并综合运动特性,从中选择最优解。实例计算表明,采用MS Mathematics软件对曲柄滑块机构进行运动仿真简单快捷,数据准确。这为机构进行进一步动力学研究奠定了基础。     

机械原理教学中体现专业特色的探索与实践

介绍了长江大学在专业面向拓宽后在机械原理教学中体现专业特色的探索与实践.通过在课堂教学中以石油机械为例子、在课程设计中以石油机械为题目、在指导学生科研中以石油机械为对象等办法,既满足了机械原理的教学要求,又使学生受到了一定的熏陶,     

基于AutoCAD VBA冲模标准件库的开发

利用CAD软件的二次开发工具，对标准或常用零件进行图形建库是提高绘图效率和质量的一种基本方法。文中以冲模标准件（包括导柱、导套等）为例，介绍了运用VBA语言在AutoCAD中建立可视化标准件库的具体方法、步骤以及相应的编程技巧。研究成果对建立相关行业标准件库有一定指导意义。     

高温管式膨胀系统的计算机模拟

对2400kg／h高温管式膨胀系统，采用“小滑移”模型，并利用ANSYS／FLOTRAN CFD进行了数值模拟，得出整个模型流场的温度、速度及气固两相的分布，与实测值吻合较好。结果表明，提出的“分离考虑法”很好地解决了含水率和温度对烟丝混合气体变物性参数的交叉影响，得到的烟丝混合气体物性参数是正确的，可用于大输送量高温管式膨胀系统的计算机数值模拟。     

基于试验的连续管下入特性研究

连续管在井下受力复杂,其在下放过程中因受到重力、液体阻力、弯矩和扭矩等各种载荷以及温度、压力等环境因素的共同作用容易发生屈曲变形,因此研究连续管的下放特性对于选择合适的连续管尺寸和首端注入载荷具有非常重要的意义。在已有试验数据和试验现象的基础上,使用微元法得到竖直管段中钢丝轴力的传递公式,由于弯曲段中钢丝基本只发生正弦屈曲,通过不同钢丝在弯管轴力传递情况对比,确定了弯曲管段中钢丝绳正弦屈曲的幅值为2。依据试验现象对现有末端自由的螺旋屈曲接触力公式进行修正,得到了符合工程实际的全管段轴力传递模型。根据得到的轴力传递模型,进行了实际连续管下入深度计算分析,分析了不同尺寸的连续管在不同管线内壁摩擦因数下的最大下入深度。研究结果对连续管井下力学行为的进一步分析具有一定的参考意义。     

游梁式抽油机连杆机构尺度综合优选方法

为了判断游梁式抽油机的动力性能优劣,提出了游梁式抽油机连杆机构尺度综合优选方法。建立了尺度综合的数学模型,介绍了尺度综合的优选过程。并据此对抽油机的运动特性进行分析,认为可根据悬点的系列位移、速度及加速度曲线,对抽油机的运动特性进行分析。实例计算结果表明,用最优尺度综合产生的抽油机悬点最大加速度曲线变化更加平稳,峰值更小;以此设计的抽油机运动更加平稳,有一定的节能效果。该方法也可用于类似四连杆机构的设计。