钻井液振动筛动态强度的试验研究

通过应用多点应变电测技术,找出了钻井液直线振动筛筛箱侧板的高应力区位于激振横梁和筛箱侧板的连接部位,其最大应力σ 和激振力P的关系为σ=α_0+α_1P;激振横梁危险截面靠近横梁中部,其上最大弯曲正应力σ、激振转带n、激振力P之间的关系为:σ=b_0+b_1n+b_2P,所得结果对研究钻井液振动筛的动态特性及改进结构设计具有参考价值。     

修井机井架的可靠性计算分析

油田修井机多配用车装式轻便井架。为确保其质量和使用可靠性,采用ＡＮＳＹＳ有限元分析软件对井架做了静力计算,运用可靠性理论进行了井架可靠性指标分析。由计算知,井架最大载荷下的最大应力为２０９ＭＰａ,井架主弦杆材料为１６Ｍｎ,屈服极限为３４５ＭＰａ,安全系数为１.６５６,可靠性指标β０＝３.７,均能满足安全要求。井架承载时应力分布规律是：井架下体的应力小于上体的应力,应加强上体;井架上体缩口附近应力较大,最大应力位于缩口处的正面横梁;上体缩口的倾斜度大小对最大应力值影响较大;井架开口侧主腿应力比不开口侧主腿应力大。井架的正面斜撑应尽量对称布置,可使对称结构对应部位的应力相等。     

FCCU旋风分离器壳体断裂失效的原因分析

针对目前FCC装置旋风分离器壳体和拉杆出现的断裂问题,依据气固两相流会诱发振动引起金属材料疲劳破坏的观点进行了分析.被分离的气固两相流进入旋风分离器后,在旋风分离器内形成的不稳定旋转和不稳定下料会产生低频脉动压力.这种脉动压力施加在旋风分离器壳体上形成了旋风分离器系统振动的激振力,诱发了旋风分离器系统发生共振响应,形成较大的交变应力,最后导致壳体和拉杆的高应力部位和高变形部位的疲劳断裂.预防这种断裂失效的措施应该是对旋风分离器系统进行结构改进,使其结构的固有频率远离激振力的频率,避免共振发生,不需要对旋风分离器壳体材料进行更换.     

R-法在激振频率较高的稳态响应计算中的调整

R－法基向量的选取只考虑了结构的动态特征和外载的空间分布情况，当结构受到激振频率较高的力作用时，计算精度较低。同时考虑影响结构动态响就的三要素选取了Ritz基向量即移频R－法，数值计算表明，移频R－法能比较精确地计算出移频值附近的结构频率。因此，移频R－法能够很好地处理激振频率偏高的动力响应计算问题。     

直线型振动筛优化过程应力分析

建立了直线型振动筛的有限元模型。根据振动筛在工作时激振力随着时间出现变化这一特点,选取沿振动方向向下的激振力峰值70kN作为初始载荷;对振动筛进行静态应力分析,获得了振动筛受力时的应力分布情况以及变形趋势;分析发现电机的布置方式会造成机座横梁上应力集中。此外,侧板加固板存在应力较低的区域,根据上述现象并对振动筛进行改进,对振动筛的优化设计工作提供了可靠的理论依据。     

基于Ansys的蒸发器联箱结构分析

应用Ansys计算分析了板式蒸发器联箱的应力分布、变形、固有频率及其振型。分析结果表明,经过重新设计后的箱体结构能够较好地满足蒸发器对联箱强度和刚度的要求,外界激振频率不在箱体的固有频率范围之内,不会产生共振,解决了联箱在实际应用中因振动容易开裂的问题。     

海上浮式采油用油气水分离器结构改进的实验研究

为了控制海上浮式采油用油气水分离器内的液面晃动，在分离器内侧壁增设带一系列栅格的斜板及在液面增设带孔浮板，收到了很好的实验效果。从理论上探讨了这种改进结构抑制液面晃动的机理，指出低频长周期激振对减小液面晃动效果优于高频短周期激振；在液气界面晃动较大时，抑制作用也较大。     

海上乳式采油用油气水分离器结构改进的实验研究

为了控制海上浮式采油用油气水分离器内的液面晃动，在分离器内侧壁增设带一系列栅格的斜板及在液面增设带孔浮板，收于了根行的实验效果，从理论上探讨了这种改进结构液面晃动的机理，指出低频长周期激振对减小液面晃动效果优于高频短周期激振；在液气界面晃动较大时，抑制作用也较大。     

修井机井架危险截面部位的结构改进

对进口修井机井架结构进行的有限元分析表明，这种井架最大应力出现在前大腿与天车下第一层门框联结处，其次在大腿与天车联结处。这些部位都是井架的危险截面，其应力几乎高出大腿平均应力的1倍。为了改善危险截面部位的应力状况，分析了产生应力集中的原因，针对这些原因提出几种结构改进方案，并通过分析和比较选出最佳方案，得到了整体应力分布均匀的新井架结构。新结构最大应力比原结构降低30％，设计质量有较大提高。     

催化裂化三旋内集气室结构温度应力场的分析和研究

三旋大多采用冷壁设计,内集气室的一端与冷壁封头焊接连接,另一端处在高温介质中,其部件中存在较大的温度梯度。加之内集气室直径较大,且悬挂着整个旋分系统,因此其部件中温度应力和机械应力相互耦合、分布复杂且数值较大。本研究建立了三旋内集气室结构的传热和结构分析模型,计算结果表明悬吊板部件中不同部位的温度差高达530℃。在热膨胀作用下,悬吊板最大变形32 mm,壳体封头最大变形2 mm。悬吊板焊接部位由于热应力和机械应力的叠加耦合,一次加二次应力强度S IV的最大值高达500 MPa以上。对高应力区的4条路径进行了应力评定。     

弯游梁抽油机平衡臂失效分析及结构改进

针对16型弯游梁抽油机在吐哈油田使用过程中平衡臂支座出现底板焊缝开裂、连接螺栓断裂、加强筋板撕裂、游梁后端板压溃等问题,进行了游梁的受力计算和有限元分析,得出平衡臂支座底板与游梁上翼板焊缝处局部应力超过其许用应力、游梁后端板挤压应力超过其许用挤压应力是导致上述问题的主要原因。对比了平衡臂连接结构改进前后的受力分析,改进后的结构能够满足强度要求和抽油机安全可靠运行。     

弹性地基上大型圆筒形储罐应力分析

搁置在钢筋混凝土环梁基础上的 150dam3 大型储罐 ,当承受液体静压时 ,罐底板与最底层罐壁板联结处(即下节点 )的应力状态十分复杂。采用有限元方法对下节点区域及储罐人孔进行了计算和分析 ,得到了较为精确和直观的计算结果 ,并提出了一些独到的见解     

含埋藏缺陷压力容器的强度分析

应用有限元程序计算了文〔１，２〕中平板模型和圆筒形实验容器的应力分布，进一步完善和简化了文〔１，２〕中的应力计算方法；应用弹性基础梁理论和结果，建立了含裂缝长条平板边缘处应力和容器埋藏缺陷部位表面处应力简便的计算式，其应力分布曲线与有限元应力分布曲线符合；对含埋藏缺陷的压力容器还进行了强度分析。     

井字梁加强筋圆形平盖设计计算

常压容器平盖在化工储罐中被广泛应用,设计时设置一定数量的加强筋能够起到增加截面惯性矩的作用,可减少平盖厚度从而大幅降低制造成本,常见带加强筋的圆形平盖结构及其计算方法已经成为相关行业标准的重要组成部分。针对尺寸超出标准系列范围的大直径常压容器,基于井字梁力学模型提出了一种带加强筋圆形平盖的设计思路及计算方法。此计算方法包括加强筋的应力计算、顶板厚度计算和应力校核,可为相关设计者解决实际问题提供参考。     

测井车电缆滚筒侧板受力分析

针对测井车上电缆滚筒侧板的开裂问题，建立了三维弹塑性有限元模型。通过计算，分析了侧板工作状态下位移、等效应力的分布规律，以及肋板数目对于侧板受力的影响程度。研究发现，最大等效应力出现在侧板的外侧肋板与滚筒的连接处；肋板承担了大部分的钢丝绳轴向推力；当肋板数目大于11之后，增加肋板数目对于侧板中的最大等效应力降低幅度不明显。为解决和评价该类滚筒侧板的开裂问题提供了依据。     

板梁组合结构振动分析中的一种实用梁元

在板梁组合结构振动分析模型中提出了一种新的更实用的梁单元计算模型。基于对梁元带板问题的讨论及对大量梁元的实际计算结果分析,推导出梁元惯性矩计算的经验公式。采用Mindlin板单元和本文梁元,建立了考虑板剪切变形、梁剪切变形的板梁组合结构振动分析计算模型。最后通过实例及与其他计算模型的比较验证了本文计算模型的准确性。     

F1300型三缸钻井泵机架的静力有限元分析

对F1300型钻井系机架结构按板壳单元和三维块元进行了离散；采用主从节点技术、罚单元和边界弹簧单元处理了复杂壳体结构的特有问题；应用微机版LISA结构分析程序对F1300型三缸泵机架的强度和刚度进行了静力有限元分析计算，获得了机架在额定载荷作用下各部位的应力和变形的分布规律。计算结果表明，最大应力发生于主墙板轴承座周围，最大相对位移发生在轴承座中心平面处；整个机架结构应力、变形不均匀，强度、刚度富余，从而为F1300型钻井泵的改造、减轻重量和降低成本提供了必要的依据。     

大型圆筒形储罐有限元设计计算

对于钢筋混凝土环梁基础上的大型储罐，当承受液体静压时，罐底板与最底层罐壁板连接处的应力状态十分复杂。文章按弹性地基梁假设，采用ANSYS有限元计算软件提供的双线性杆单元（LINK10单元）等效替代罐底的单向弹性基础，对其进行有限元应力分析，得到了较为精确和直观的计算结果。     

板料残余应力所致拉伸屈服非同步现象及其对屈服强度的影响

应用弹塑性工程理论，分析了板材弯曲后残余应力的成因及表达式。通过试验得出这种宏观残余应力的存在，使板材在拉伸载荷下局部提早屈服，从而使板材屈服强度降低，并指出此现象是由于拉伸过程中截面上应变不同步、不协调所致。