油管悬挂器安装工具锁紧机构可靠性分析

油管悬挂器安装工具对可靠性要求很高,因此需要对其进行可靠性分析,确保其在使用寿命周期内能安全高效地完成既定功能。对结构的几何尺寸、材料参数和载荷因素等参量的不确定性进行了研究,确定了机构的不同类别结构参数所适用的分布形式及变异系数的取值等。针对理论方法进行结构可靠度计算较为繁琐的缺陷,运用ANSYS经典版软件中的PDS模块计算得出相关锁紧机构的可靠度数值,并对影响结构可靠性的参数进行灵敏度分析。分析结果表明:在C形环的影响因素中,许用应力、泊松比、总高度和载荷对结果的影响比较大,其中材料强度对结构可靠度影响程度最大,泊松比次之;在卡爪的影响因素中,许用应力、载荷和锁头宽度对结果的影响比较大,材料强度对结构可靠度影响最大,载荷作用次之。这些对结构可靠度影响较大的参数可以作为对卡爪机构优化设计重点考虑的参数。     

基于ANSYS概率设计软件的井架可靠性分析

为研究某海洋钻机井架在使用过程中的可靠性,利用ANSYS有限元分析软件的概率设计系统(PDS)对井架的可靠度指标进行分析.通过ANSYS的梁单元建立井架的有限元模型,结合井架的实际工况,统计随机载荷变量的分布特征.编写APDL有限元分析程序,建立多随机性因素作用下井架可靠度的蒙特卡罗模拟方法,借助概率设计技术,预测井架的可靠性.该分析技术简单方便,但其结果的准确性依赖于建立完备的统计数据库.     

基于有限元法对带接管压力容器的可靠性分析

运用ANSYS的可靠性分析功能,对带接管压力容器的可靠性进行数值模拟,得出容器的可靠度、峰值应力的概率分布、设计参数的灵敏度等信息。通过与可靠度的公式计算结果进行对比,得出模拟结果能更直观地反映实际可靠度。     

石油井架结构可靠性分析与蒙特卡罗实现

采用大型通用有限元程序ANSYS提供的APDL(参数化设计)语言将结构分析与其PDS(概率设计系统)模块的统计分析能力相结合的蒙特卡罗有限元法,根据实际工程结构算例详细叙述了该方法实现的流程.通过计算得到井架系统的失效概率及相应的可靠指标B,说明了利用ANSYS的概率分析功能实现结构的可靠性分析的可行性.     

基于ANSYS的盲板盖可靠性分析

基于ANSYS概率分析模块,根据应力-强度干涉理论,对卡箍型快开盲板盖可靠度进行了分析计算。计算过程中,考虑主要参数的不确定性,如压力、材料的屈服点等,依据随机变量各自分布类型,采用Monte Carlo方法进行抽样处理,使计算得到的盲板盖的可靠度更加符合实际情况。     

基于ANSYS的油管挂结构可靠性分析

利用ANSYS/APDL语言建立油管挂参数化模型,将油管挂的结构尺寸、工作载荷、材料性质等设为服从正态分布的随机变量,并运用Monte-Carlo抽样法对油管挂进行随机有限元分析,得到油管挂可靠度为96.22%,证明了该结构在实际工况下的可靠性。通过灵敏度分析可知,油管挂总长度以及内压是影响油管挂可靠性的最主要因素。该结论为油管挂等其它水下复杂结构的可靠性及结构优化提供理论支撑。     

可靠性分析在潜油电泵泵轴失效研究中的应用

通过对大庆油田近5 a潜油电泵失效泵轴的数据统计,应用可靠性分析理论和方法,从无参数统计分析、有参数分布类型统计分析和失效件形貌分析3个方面进行了泵轴失效规律研究,得出泵轴的主要失效模式是磨损;统计样本在1 a保修期的故障率为39.5%,可靠度为0.986.并对泵轴失效因素和控制措施进行了探讨.     

随机波浪载荷下CII海洋平台结构可靠性分析

将位于渤海湾的CII导管架海洋平台看作空间钢架结构,应用ANSYS软件对导管架平台进行动力学分析,得到平台的基本动力学参数;考虑随机波浪作用,应用蒙特卡罗模拟法和有限元方法对结构进行可靠性分析。以各管件壁厚为输入变量,以甲板位移响应、导管架最大应力和平台总质量为输出变量进行灵敏度分析,评价影响输出变量变化的主要因素并计算出导管架构件的可靠度。该研究对导管架海洋平台的安全性评价和结构设计具有参考意义。     

大型球罐的参数化设计和应力分析软件开发

利用可视化编程语言Delphi6 .0编制了大型球罐的参数化设计和应力分析软件 ,实现了球罐设计与ANSYS的无缝衔接。并以 10 0 0m3 的大型液化汽球罐为例 ,运用该软件与商业有限元软件ANSYS7.0 ,对其进行了参数化设计和有限元应力分析。采用应力分析设计方法 ,对人孔接管与球壳、支柱与球壳等连接位置的截面进行了强度校核。     

随机波浪载荷下CII海洋平台结构可靠性分析

将位于渤海湾的CⅡ导管架海洋平台看作空间钢架结构,应用ANSYS软件对导管架平台进行动力学分析,得到平台的基本动力学参数;考虑随机波浪作用,应用蒙特卡罗模拟法和有限元方法对结构进行可靠性分析.以各管件壁厚为输入变量,以甲板位移响应、导管架最大应力和平台总质量为输出变量进行灵敏度分析,评价影响输出变量变化的主要因素并计算出导管架构件的可靠度.该研究对导管架海洋平台的安全性评价和结构设计具有参考意义.     

套管钻井中套管柱疲劳寿命分析方法

套管钻井中套管柱疲劳寿命分析是进行钻井工程设计的一项重要研究工作。文章对套管柱组合在不同钻压、转速下的动力学问题进行分析的基础上,获得了不同钻井参数下的套管柱应力、应变以及接触应力等参数的变化规律,利用ANSYS软件疲劳寿命分析模块,建立了套管钻井中套管柱的疲劳寿命分析方法,并进行了实例计算。为在套管钻井作业中合理地选择钻具组合和钻井参数提供了理论依据。     

TLP井口倾斜条件下锥形应力节可靠性评估

为了研究不同随机变量对锥形应力节强度可靠性的影响程度,提出了基于Kriging模型的可靠度计算方法,以深水张力腿平台立管系统中锥形应力节在实际作业工况下的响应为基础,考虑环境因素、作业因素及结构因素的随机性,以海流、张力比、材料及尺寸参数作为随机变量,建立了不同井口倾斜角度下锥形应力节的极限状态方程,分析了井口倾斜角度与锥形应力节强度及可靠性之间的关系。分析结果表明:随着井口倾斜角度的不断增大,结构应力最大值不断增大,但均未超出材料的屈服强度;随着井口倾斜角度的增大,结构失效概率不断增大,在作业过程中应控制井口的倾斜角度;在不考虑环境和作业因素随机性的情况下进行锥形应力节可靠度评估会造成失效概率明显降低,环境因素对可靠性结果的影响相对更大。研究结果可为TLP特殊钻完井作业装备的设计和安全作业提供技术支持和保障。     

大型球罐的参数化设计及有限元应力分析

基于功能强大的可视化编程语言Delphi6．0,编制了大型球罐的参数化设计和应力分析软件,实现了球罐设计与ANSYS的无缝衔接。运用该软件与商业有限元软件ANSYS,对1000 m3的大型液化气球罐进行了参数化设计和应力分析,并采用应力分析设计方法,对人孔接管与球壳、支柱与球壳等连接处的界面进行了强度校核。     

机组总成设计中轴系分析

运用有限元的分析手段,对大型机组轴系进行分析。从建模到常规的扭振频率、振型和Campell图的计算,到电机短路状态和电机启动状态下的瞬态分析,并对结果进行了应力分析。从而完成了一套完整的轴系分析,为机组安全运行提供了保证。     

潜油电泵易损零部件失效分析方法

通过对大庆油田近5 a潜油电泵易损零部件的数据统计,应用可靠性分析理论和方法研究了易损零部件的失效规律,得出4大部件的故障率占整个机组系统的91.7%,其可靠度由小到大的次序为电机、保护器、电泵和分离器。在这4大部件中,可靠度较低的零件主要有泵轴、叶导轮、扶正轴承、胶囊和保护器轴,其中泵轴、叶导轮、扶正轴承的主要失效模式是磨损,连接螺栓的主要失效模式是断裂失效。     

基于Kriging方法的压力容器开孔接管区结构强度可靠性分析

压力容器开孔接管区应力状况复杂,存在着很大的峰值应力,是产生疲劳裂纹和脆性断裂的危险区域。采用拉丁抽样方法产生样本点,用ANSYS计算出不同样本点的响应值,并用Kriging计算方法对功能函数进行拟合以及可靠度计算。通过数值算例验证了该方法的精度,并编制了专用程序以实现压力容器开孔接管区结构强度的可靠性分析。     

抽油杆疲劳强度的可靠度计算模型

提出了常规疲劳强度设计方法和API设计方法中存在的参数不合理且无可靠性指标的问题;分析了抽油杆承受的随机工作应力并给出了处理方法;提出了抽油杆疲劳极限分布的确定方法;在已知抽油杆应力、一定应力比下的疲劳强度分布的前提下,得出了抽油杆在任意应力比下的当量疲劳强度分布,并利用应力-强度干涉模型提出了抽油杆疲劳强度的可靠度计算方法.     

高压容器球形封头与筒体连接区优化设计

对高压容器球形封头与筒体连接区建立了基于分析设计的优化数学模型,利用有限元程序ANSYS提供的参数化设计语言APDL及优化模块OPT,建立了参数化有限元分析模型并进行了优化计算,实现了压力容器不连续区分析设计意义上的优化设计。     

卡箍型快开盲板头盖的可靠性设计

针对快开盲板头盖常规性设计中不能反映载荷波动的缺点,利用可靠性的分析方法,考虑工作压力和材料屈服强度的不确定性因素,分析随机参数的分布特征,应用Monte Carlo数值计算方法对其进行模拟实际操作工况抽样,结合有限元应力分析求出的危险截面的应力值,进行强度校核。最终得出盲板头盖可靠度在99%以上时,最大工作压力范围为5.5~6.1MPa。同常规设计相比最大工作压力值有较大的提高,证明这种概率性设计方法是客观有效的。     

机械零件的模糊可靠性

简述了模糊可靠性理论产生的必然性，给出了模糊可靠性、可靠性模糊子集及模糊故障等基本概念。模糊可靠性的主要指标有模糊可靠度R、模糊故障率λ和模糊平均寿命MTTF。在应用方面，对机械零件疲劳强度的模糊可靠性设计、轴类零件刚度的模糊可靠性设计和滚动轴承的模糊可靠性寿命计算等问题作了讨论。推出了模糊可靠度的计算式，可根据可靠度的大小判断零件设计是否合理或在给定模糊可靠度的条件下确定零件尺寸。机械零件的模糊可靠性优化设计与一般可靠性优化设计类似，求解的基本途径是将其转化为一般性优化问题，然后按常规优化方法求解。