三维直角坐标转换在盾构引导中的运用

运用三维直角坐标转换,先求出盾构机轴线局部坐标系与实际三维空间坐标系两种坐标系的转换参数,然后再利用转换参数求出盾首中心和盾尾中心点的实际坐标,进而计算盾构机的姿态,该方法用于地铁盾构的引导测量,取得了令人满意的效果。     

施工坐标在大红山铁矿胶带系统测量中的应用

大红山铁矿400万t/a二期采矿工程胶带运输系统是其一个重要子系统,胶带系统工程施工涵盖巷道掘进及胶带系统设备安装,由于该胶带系统延伸较长,坡度陡,井口标高330m,井底标高-40m,系统复杂。施工时,为保证巷道掘进断面尺寸、胶带设备安装精度达到设计要求,工程测量往往起到至关重要的作用。由于井下温湿度较大,作业环境差,采用常规的测量方法对巷道断面检测、安装精度复核,测量内业工作量大,作业效率低,测量人员劳动强度大。利用施工坐标测量方法来检测、复核巷道断面尺寸及设备安装精度,具有测量内业处理量小,简单、方便、准确等特点,同时极大地降低测量人员的劳动强度,提高工作效率,在大红山铁矿井下测量中值得推广应用。     

深水采油树油管悬挂器下放工具关键参数设计

国内深水采油树研究处于起步阶段,迫切需要对水下采油树的各重要部件进行设计研究。为此,针对水深为1 500 m、压力等级为69 MPa、温度等级为-18~120℃的设计条件,根据ISO 13628-4和API 17D的相应规范,设计了一套深水采油树油管悬挂器下放工具,对该工具的关键参数进行了设计分析,计算了锁紧环径向挤压力的大小,并对下放工具的主要受力零件进行了有限元强度分析。分析结果表明,设计的下放工具满足强度和功能要求。     

深水采油树井口连接器锁紧机构设计研究

分析了水下采油树的关键部件——井口连接器的功能、类型及结构.针对水深300 m、设计压力为34.5 MPa(5 000 psi)、设计温度为-18～121℃的卧式采油树,根据ISO 13628 4和API17D相应规范,在考虑井口结构、目标油田油藏特性和环境参数的基础上,设计采油树井口连接器,并对关键部件C型锁紧环所需要的液压锁紧力进行计算分析;利用ABAQUS软件对液压锁紧力进行验证和强度校核.计算结果表明:所设计的锁紧机构满足井口连接器和水下采油树的需要.     

水下采油树内部输油管应力分析

根据API 17D规范,对深水水下采油树零部件中容易损坏的输油管进行受力分析,建立不同水深、水温等条件下的输油管应力计算模型,用ABAQUS软件进行应力的有限元计算。结果表明,随着水深增加,油管固定边界对输油管强度的作用逐渐增大。因此在进行深水采油树输油管设计时,应合理设计输油管与采油树主管或与阀门之间的距离,提高边界对输油管强度的加强作用。     

基于Abaqus的油管悬挂器锁紧机构接触分析

利用Abaqus有限元软件对普通C形卡环、带圆角C形卡环和卡块式3种不同的油管悬挂器锁紧机构在锁紧过程中所受的应力进行了分析。在分析时切向接触条件使用Conlomb摩擦模型,限制了卡环竖直方向的自由度,只允许卡环在水平面有位移。分析结果表明,普通C形卡环式锁紧机构的应力最大,卡块式锁紧机构的最大应力最小;带圆角的C形卡环应力分布比普通C形卡环更为均匀,过渡更为平缓;卡块式锁紧机构的最大应力明显小于卡环式锁紧机构,若能在卡块与推动环接触处增加圆角,则能进一步减小应力集中,降低最大应力值。     

滚 滑 复 合 轴 承 研 究

针对牙轮钻头的滑动轴承和滚动轴承在实际工作中所存在的问题,提出一种牙轮钻头滚滑复合轴承,对滚滑复合轴承结构进行有限元对比分析、模拟对比试验和钻头现场验证实验,表明滚滑复合轴承是一种较先进的创新性轴承。     

水下卧式采油树井口连接器VX钢圈力学特性研究

VX钢圈是水下卧式采油树连接器上的全金属锥形密封圈,其性能好坏直接影响着采油树功能的实现。为保证密封件的性能,需要进行密封件力学特性及相关参数的计算。根据VX钢圈密封的工作原理,对VX钢圈密封锥面进行预紧及操作工况下的力学分析,推导出了VX密封钢圈的预紧接触应力和操作接触应力公式,并用ABAQUS有限元法对推导的VX钢圈的设计计算公式进行验证及相关分析,指出在操作工况下,钢圈接触应力与内压呈线性关系,先随内压增大而降低,到达最低值后,则随内压增大而线性增大,钢圈实现自紧密封。     

一种利用坐标重心求解坐标转换关系式的方法

提出了一种简捷、新颖的坐标转换关系式,介绍了该方法是通过求取点阵在不同坐标系中的重心坐标,利用重心坐标和各点间的空间关系来求解坐标转换关系式,并结合实际案例验证了该方法的可靠性及实用性。