石油钻柱纵向振动的混沌问题讨论

本文在原苏联科学家Ｍ．Ｍ．Ｋｈａｓａｎｏｗ所建立的钻柱非线性振动数学模型的基础上，利用非线性科学领域的研究成果，进一步对其可能发生的混沌运动问题进行了讨论，文Ｍｅｌｎｉｋｏｖ方法求出了钻柱产生混沌运动的必要条件，为在钻井过程中适当地选择参数以避免井下复杂的产生提供了又一理论参考依据。     

钻柱纵向自由振动研究

提出了钻柱纵向自由振动的离散力学模型，根据Lagrange方程建立了相应的数学模型和特征值的计算式，并用实际算例进行了计算，计算结果表明，按离散模型确定的固有振动经按连续等直杆模型确定的固有振动圆频率略小，考虑到实际钻柱系统的非等直性，可以认为离散模型的精度将高于连续等直杆模型的精度。     

气体钻井钻柱损伤疲劳寿命预测模型研究

针对气体钻井钻柱频繁断裂失效问题,以现代损伤力学研究为基础,分析钻柱损伤演化过程,建立气体钻井钻柱损伤疲劳寿命预测模型。由钻柱损伤疲劳寿命模型得出损伤度是影响钻柱疲劳寿命的主要因素,引入损伤梯度并进一步通过算例研究钻柱所受轴向载荷、损伤度及应变之间的关系。根据理论与算例分析可得,随着轴向载荷增大,损伤度与应变逐步由空间周期关系转变为类周期关系,出现损伤局部化,导致钻柱的疲劳失效。     

振动环境下液压胶管疲劳寿命分析

在硬岩掘进机(TBM)掘进过程中,液压胶管长期处于振动环境会引起胶管的疲劳破坏,因此液压胶管的选型对TBM设计及施工具有重要意义.运用经典层合板理论建立缠绕式和编织式两种液压胶管在振动载荷和油压载荷下的数学模型.仿真试验研究得到了油压及振动参数对胶管疲劳寿命的影响,结果表明:(1)在无基础振动环境下,缠绕式胶管疲劳寿命优于编织式胶管;在有基础振动条件下,编织液压胶管疲劳寿命优于缠绕液压胶管;(2)当胶管发生疲劳破坏后,胶管疲劳寿命与振幅呈近似线性关系,振动频率越靠近胶管共振频率,胶管寿命越低;可知在同等基础振动条件下,编织式液压胶管的疲劳寿命均高于缠绕式液压胶管的疲劳寿命.     

估算谱载荷下疲劳寿命的一种新方法

提出了一种新的估算谱载荷下疲劳寿命的工程当量等幅载荷公式近似方法.该算法只需要以等幅试验结果为基础,简便实用;同时又能够反映变幅疲劳的基本特性.试验评估结果表明,该方法的估算精度及适用性优于传统的Miner法则等其他4种理论.     

钻柱纵向振动模型的建立及求解方法

在牙轮钻头与井底岩石互作用模型的基础之上,将钻头在井底作纵向往复运动的位移作为钻柱纵向振动的下端边界条件,在适当简化的条件下,利用弹性杆理论和单元法建立了钻柱在钻井过程中由于钻头与岩石互作用及钻柱的弹性变形而导致钻柱产生纵向振动的动力学模型在给定初始条件和边界条件的情况下,采用数值计算方法求解了钻柱纵振模型。为进一步弄清钻头、钻柱在钻井过程中的实际运动规律和动力学性能,改进钻头、钻柱的设计方法,预防钻头、钻柱早期失效奠定了基础。     

钻柱疲劳破坏的预防

指出在钻井工程中，钻柱在拉压载荷作用下最大弯曲发生的位置；介绍钻柱疲劳破坏模型，举例说明钻杆不发生疲劳破坏时所允许的最大井眼曲率的计算；提出预防钻柱疲劳破坏的主要措施，为在定向井和水平井钻进过程中避免或减少发生钻柱复杂情况和井下事故提供了可靠的保证。     

负重轮双层橡胶轮缘疲劳寿命估算

为提高负重轮的疲劳寿命 ,提出了一种双层橡胶轮缘的方案 .这种轮缘包括两层橡胶 ,内层橡胶加入了金属丝 ,外层橡胶不加金属丝 .用ANSYS软件对这种双层橡胶轮缘的应力应变和温度场进行了有限元分析 ,再用断裂力学理论估算了负重轮的疲劳寿命 .估算结果表明 ,负重轮采用双层橡胶轮缘结构可以减小发热 ,在不影响轮胎机械强度的前提下可以提高负重轮疲劳寿命     

振动时效对焊件疲劳寿命影响的试验研究

在对振动时效前后焊件进行残余应力测试实验、金相及电镜观测实验、疲劳实验的基础上，得出振动时效能够降低和调整残余应力和明显提高度劳寿命的结论，并用位错理论分析了振动时效与金属材料中位错形态和位错密度变化的内在联系．     

用改进的史密斯公式预测汽车车轮疲劳寿命

根据疲劳寿命预测理论,将史密斯公式作适当的改进,使之包含影响高周疲劳寿命的因素。引用LBF研究所的八级载荷谱作为车轮工作时的载荷谱,用有限元分析的应力值作为基本参数,将改进后的史密斯公式用于车轮的疲劳寿命预测,并以车轮弯曲疲劳试验结果验证此种方法预测寿命的可信性。     

基于ANSYS的XCQ16钢轴向疲劳实验与有限元仿真

测试了XCQ16钢的力学性能,在实验中获得疲劳寿命曲线,在疲劳损伤累积理论的基础上,通过有限元分析,利用ANSYS中疲劳分析模块,仿真模拟了XCQ16轴向疲劳实验,完成对XCQ16钢的试样疲劳寿命预测。仿真结果表明轴向疲劳仿真是可行的。     

索承式桥梁吊索钢丝腐蚀疲劳寿命评估

根据吊索镀锌钢丝腐蚀疲劳破坏特点,把镀锌钢丝腐蚀疲劳纹形成和扩展过程分解成镀锌层腐蚀失效、蚀坑萌生、蚀坑形成、短裂纹扩展、长裂纹扩展和断裂破坏等阶段,建立各阶段时间表达式,得到镀锌钢丝疲劳寿命表达式,提出基于断裂力学的吊索钢丝腐蚀疲劳寿命评估研究结果方法。通过算例分析复杂运营条件下腐蚀环境和应力幅等因素对吊索钢丝腐蚀疲劳寿命的影响,研究结果表明：吊索钢丝腐蚀疲劳寿命主要由钢丝镀锌层腐蚀、蚀坑发展和短裂纹扩展等3个阶段组成,为了准确地评估吊索腐蚀疲劳寿命,需要掌握大桥的运营环境和交通荷载。     

钻头不同磨损期振动信号的分维特征

钻削加工中钻头的磨损会引起钻杆发生混沌振动。为了从振动信号中提取钻头的状态特征对其进行状态评估,引入了关联维数作为一项评估指标。测试结果表明,钻头在不同磨损期产生的振动信号,其关联维数有较显著的差别。     

结构疲劳试验寿命数据分布类型对其使用寿命的影响

对于飞机结构疲劳试验寿命数据,工程上一般采用概率纸结合相关系数法来确定其分布类型,但用此方法,有时同一试验数据既能通过对数正态分布又能通过双参数Weibull分布的检验,而不同分布时疲劳寿命分散系数不同,用不同分散系数计算出的结构使用寿命有时会有较大的差别,给结构的定寿延寿工作带来困难。本文对此问题进行了研究,结论为:当可靠度要求低于99%时,可以采用概率纸结合相关系数法来确定其分布类型;当可靠度高于99%时,应该采用效率较高的分布检验法。     

Rolling contact fatigue life of ion-implanted GCr15

0　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＩｏｎ ｉｍｐｌａｎｔｉｎｇｉｓａｎｅｗｌｙｄｅｖｅｌｏｐｅｄｓｕｐｅｒｆｉｃｉａｌｍｏｄｉ ｆｉｃａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ,ａｎｄｉｔｃａｎｒｅｄｕｃｅｆｒｉｃｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ,ａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｅｒｏｓｉｏｎ ,ｗｅａｒａｎｄｆａｔｉｇｕｅｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ,Ｆｏｒｉｎ ｓｔａｎｃｅ,ｗｈｅｎｍｅｔａｌｃｕｔｔｉｎｇｔｏｏｌｓａｒｅｉｏｎ ｉｍｐｌａｎｔｅｄ ,ｔｈｅｌｉｆｅｏｆｄｒｉｌｌｓｍａｙｉｎｃｒｅａｓｅ 2ｔｏ 3ｔｉｍｅｓ ,ａｎｄｅｖｅｎｍｏ…     

The probability distribution of fatigue damage and the statistical moment of fatigue life

The randomization of deterministic fatigue damage equation leads to the stochastic differential equation and the Fokker-Planck equation affected by random fluctuation. By means of the solution of equation, the probability distribution of fatigue damage with the change of time is obtained. Then the statistical moment of fatigue life in consideration of the stationary random fluctuation is derived. Finally, the damage probability distributions during the fatigue crack initiation and fatigue crack growth are given     

考虑风速风向分布的干煤棚结构风振疲劳分析

针对大跨开敞式干煤棚结构在风荷载作用下易发生风致疲劳破坏的问题,基于干煤棚结构的多点同步测压风洞试验结果,结合Miner疲劳线性累积损伤理论,分别采用雨流法、等效应力法、等效窄带法和等效宽带法等时域与频域内多种方法,计算得到干煤棚网架的风致疲劳损伤结果. 通过建立风速风向联合概率密度函数,考虑煤棚所在地实际风速风向联合分布特性对风致疲劳损伤分析的影响,利用高强螺栓应力经验公式,估算网架结构球节点的疲劳损伤. 结果表明,等效宽带法是频域法中较精确的疲劳损伤计算方法. 与其他风向角相比,干煤棚网架结构在40°~60°斜风向作用下更容易引发疲劳损伤. 在考虑风速风向联合分布的条件下,螺栓球节点的年均累积疲劳损伤比杆件本身更显著.     

镶套支承辊有限元分析及疲劳寿命研究

本文以镶套支承辊为研究对象,应用大型有限元软件ABAQUS对支承辊进行了数值模拟。对不同套厚及不同过盈量下的支承辊应力应变场进行了对比分析,这两个参数的选择对镶套支承辊的应用具有重要指导意义。最后,根据辊套的应力应变曲线,估算了镶套支承辊的疲劳寿命。