支柱瓷绝缘子带有加强筋金属法兰的受力分析与设计

支柱瓷绝缘子的加强筋金属法兰结构尺寸一般由设计经验给定,然后由绝缘子的机械性能试验进行判定.这种设计方法不能真实反映金属附件实际受力情况,实际使用过程中会出现两种问题:一是安全裕量过高,造成材料浪费;二是安全裕度不足,导致发现问题延迟.笔者利用AN-SYS平台对带有坚强筋的金属法兰进行设计,以金属附件实际应用的绝缘子所受额定荷载为基准,计算金属法兰各部位所承受的应力,相同规格的加筋金属法兰比无筋金属法兰内部最大等效应力减小44.37％,针对带有加强筋金属法兰的设计变量进行分析计算,得到了带有加强筋金属法兰尺寸调整后的等效应力数值.在保证绝缘子稳定运行的情况下,对带有加强筋金属法兰的设计提供了数据基础.试验结构表明,在满足绝缘子强度的要求下,某型号的带有加强筋的金属法兰重新设计后其重量可减轻13.90％～14.41％,有效的提高了带有加强筋金属法兰的经济性.     

CADI磨球落球疲劳试验中的应力数值模拟及失效分析

应用大型有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA对CADI磨球在落球疲劳试验单次落球过程中的应力场进行了数值模拟.结果表明:磨球碰撞接触界面剪应力峰值出现在略偏离接触界面中心位置,等效应力峰值出现在接触界面中心位置.残余等效应力峰值和残余剪应力峰值均出现在撞击部位周围挤压区.作者认为,是残余应力的累积、应力诱发马氏体相变和加工硬化、磨球材质及冶金质量等综合因素引起的材料疲劳损伤导致了磨球的表层剥落失效.磨球亚表层夹渣物的存在是造成剥落失效的直接原因.     

法向承力锚拖曳力研究

运用非线性有限元分析方法,研究了方形锚板埋深、系缆力角度等因素对极限承载力的影响,并绘制出了塑性屈服包络线.根据塑性理论,塑性屈服包络线可用于预测极限承载力及锚板的拖曳轨迹.     

铅垂井段钻柱的浑沌运动

考虑了外柱即时构形中轴向力对弯曲变形的影响,计及由于钻柱弯曲而产生的轴向附加力,得到了铅垂井段钻柱在周期性波动钻压激励下的非线性参数激励振动系统。将非线性动力系统理论用于钻柱动力学的研究,用Ｍｅｌｎｉｋｏｖ－Ｈｏｌｍｅｓ方法得到了外柱可能发生浑沌振动的参数激励的阀值,推导了根据钻柱的物理与几何计算动力系统参数的公式。作者根据本文提供的计算方法和计算公式编制了相应的程序模块,可为钻井现场提供合理的工     

4.5OE×16型汽车钢圈的有限元应力分析

对4.50E×16型汽车钢圈在额定载荷、转弯及制动情况下的应力进行了有限元分析,得到了钢圈在上述三种载荷共同作用下的应力场,确定了危险点的位置及数值,为改进设计及工艺提供了理论依据。     

顶端受竖向集中力的圆锥的应力与位移

本文选择适当的应力函数并使其满足相应的边界条件,得出了顶端受竖向集中力的半无限圆锥体中的应力与位移的分布.半空间体在边界上受法向集中力的布希涅斯克(Boussinesq)解可以作为一个特例从本解答中得到.     

钻井液的流动对钻柱屈曲的影响

将内有流动液体的受压段钻柱抽象成铰支细长压杆，考虑了钻井液的流动速度对钻柱屈曲的影响，建立了相应的分岔微分方程，通过对方程的解析求解，得到了钻柱发生各阶分岔的分岔值方程及分岔值曲线。所得结果对钻井作业具有一定的指导意义。     

弹性薄板固有振动分析的一种解析方法

提出了弹性薄板固有振动分析的贝蒂－瑞利互等功法，以常见约束情况下的矩形板为算例说明了该方法的分析过程，用此法求得的固有频率（方程）与已有的解析解完全一致。     

三维井孔轴线的几何描述与套管摩阻的数值模拟

为了用测斜数据描述井孔轴线的几何特性,以便于对下套管作业中的摩擦阻力进行预测,以微分几何理论为基础,建立了井孔轴线上的井斜角、方位角与自然坐标系各单位矢量的几何关系,得到了用井斜角和方位角的变化率表示的曲率和扭率,并提出了对测斜数据进行插值和光顺化处理的方法。另一方面,考察了井孔内具有抗弯刚度套管微元的平衡状态,建立了套管微元所应满足的控制微分方程及其差分格式。通过对控制方程的求解可以得到套管上各点的约束反力和摩擦阻力。     

铅垂井段钻柱的动力分岔研究

基于弹性大变形理论,考虑到轴力沿钻柱轴线的变化及其对钻柱弯曲变形的影响等因素,将受自重作用的铅垂井段钻柱在波动钻压激励下的振动转化为一个参数激励系统,用Galerkin方法首次得到了描述此系统的Mathieu方程,并通过将方程的解展成富里叶级数的方法,得到了该振动系统的动力分岔值曲线及其所包围的动力不稳定区。当钻井作业参数落在动力不稳定区时,钻柱将发生破坏性振动。根据钻柱的物理与几何性质及钻柱的工作状态,首次推导出了参数激励系统分岔参数的计算公式,并据此开发了相应的程序模块。该模块可以根据钻井现场的实际情况,提供合理的转速和钻压等作业参数,以避开动力不稳定区,改善钻柱的工作状态,延长其工作寿命。