钻具校直的理论研究 被引量：11

1

作者 弓海霞 闫通海 王进礼 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 2002年第3期116-119,共4页

针对怎样校直永久性弯曲变形的油井钻具进行了理论研究 .对于这种专用的、尺寸大且要求校直精度高的管材 ,运用弹塑性理论建立了其压点式反弯校直数学模型 ,提出了一种精度较高的校直压下量的确定方法 .实例表明用本方法分析与计算钻具... 针对怎样校直永久性弯曲变形的油井钻具进行了理论研究 .对于这种专用的、尺寸大且要求校直精度高的管材 ,运用弹塑性理论建立了其压点式反弯校直数学模型 ,提出了一种精度较高的校直压下量的确定方法 .实例表明用本方法分析与计算钻具校直过程中的参数有效可行 .且计算速度快 ,满足全自动压点式液压校直机的需要 .在实际应用中 ,可按此方法建立不同型号的钻具校直参数数据库 ,实现自动校直 . 展开更多

关键词 钻具 压点式反弯校直 弹塑性 压下量

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水下坡口机切削过程运动学研究

2

作者 弓海霞 孟庆鑫 +1 位作者 王立权 张岚 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期472-476,512,共6页

坡口机是海底输油管道维修的必需工具,它可以在水下或其它环境较恶劣的现场进行工作.根据其作业过程借助车铣原理建立了坡口机的运动学模型,针对坡口机的切削特点分别对径向进给运动、周向进给运动和径、周向合成铣削运动进行分析和探讨... 坡口机是海底输油管道维修的必需工具,它可以在水下或其它环境较恶劣的现场进行工作.根据其作业过程借助车铣原理建立了坡口机的运动学模型,针对坡口机的切削特点分别对径向进给运动、周向进给运动和径、周向合成铣削运动进行分析和探讨,并进行仿真验证.通过对仿真曲线分析得出了切削过程中各运动参数的关系,切削时运动参数选择原则以及实际工作可选择的切削方法.分析结果为实际坡口机的动力学分析和控制系统设计奠定基础. 展开更多

关键词 水下坡口机 切削过程 运动学分析

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水下连接器密封性能分析及实验研究 被引量：24

3

作者 李志刚 运飞宏 +3 位作者 姜瑛 刘军 弓海霞 王立权 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期389-393,共5页

针对水下连接器需要具有良好可靠性的问题,对连接器的密封性能进行了研究。通过对卡爪式连接器的密封圈进行弹性力学分析,用数学模型揭示了金属密封机理,并根据其受力形式计算了密封比压;根据密封比压公式对密封圈密封面的角度进行了改... 针对水下连接器需要具有良好可靠性的问题,对连接器的密封性能进行了研究。通过对卡爪式连接器的密封圈进行弹性力学分析,用数学模型揭示了金属密封机理,并根据其受力形式计算了密封比压;根据密封比压公式对密封圈密封面的角度进行了改进,提出了一种新型复合式内外压密封结构。经过有限元仿真分析及样机试验研究,验证了新型密封圈所需的预紧力载荷只有82 t,比原始的标准透镜式密封圈预紧力载荷小了将近30 t,证明了新型复合式内外压密封结构的优越性。 展开更多

关键词 连接器 弹性力学 透镜式密封 密封比压 密封性能 预紧力

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金刚石串珠失效形式的实验研究 被引量：5

4

作者 张岚 孟庆鑫 +1 位作者 王立权 弓海霞 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期526-530,共5页

由于金刚石绳锯机能同时切削多种材料、切割形式灵活,近年来随着对其切削机理的深入研究而得到了越来越广泛的应用.文中介绍了金刚石绳锯机实验样机的基本组成、工作原理及切割单层海底油气管道的实验,分析了切割试验的过程、打滑现象... 由于金刚石绳锯机能同时切削多种材料、切割形式灵活,近年来随着对其切削机理的深入研究而得到了越来越广泛的应用.文中介绍了金刚石绳锯机实验样机的基本组成、工作原理及切割单层海底油气管道的实验,分析了切割试验的过程、打滑现象及串珠的磨损过程,为串珠绳切削管道不同层时径向进给速度的正确选择提供了依据.利用电子扫描显微镜对参与切削的串珠进行了观察,发现串珠的微观失效主要有4种形式,并初步研究了失效产生的原因,为串珠绳的合理使用和制作适合切削钢质材料的国产串珠绳提供了依据. 展开更多

关键词 金刚石绳锯机 金刚石串珠 海底油气管道 失效形式

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海底犁式挖沟机犁体动力学数值仿真分析 被引量：2

5

作者 王立权 宫含洋 +1 位作者 邢晓冬 弓海霞 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期58-64,70,共8页

有效模拟海底犁式挖沟机犁体土壤挖掘过程及分析犁体受力情况对整机结构优化及提高操控性具有重要意义.本文分析了线性Drucker-Prager塑性屈服准则的土壤弹塑性本构方程,结合一阶线性水波对海底土壤的动压力方程,建立犁体、海底土壤及... 有效模拟海底犁式挖沟机犁体土壤挖掘过程及分析犁体受力情况对整机结构优化及提高操控性具有重要意义.本文分析了线性Drucker-Prager塑性屈服准则的土壤弹塑性本构方程,结合一阶线性水波对海底土壤的动压力方程,建立犁体、海底土壤及海流的动力学方程,采用ABAQUS无网格粒子法进行仿真模型的数值求解.通过陆地试验结果验证基于无网格粒子法的犁体挖掘土壤仿真模型的可行性.针对海底作业情况仿真,结果表明水波对犁体牵引力产生正弦影响.同时揭示犁体作业时土壤的应力变化过程,随着土工参数值的增加,犁体牵引力呈非线性增加,其中弹性模量影响较大,不排水剪切强度及摩擦角影响近似. 展开更多

关键词 海底挖沟犁体 无网格粒子法 海底土壤本构模型 数值仿真

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深水多功能管道维修机具夹紧装置的研制 被引量：1

6

作者 王立权 郭士清 +1 位作者 弓海霞 尚宪朝 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期83-90,共8页

为了解决深水海域多功能管道维修机具作业时稳定夹紧管道以及刀盘与管道保持同心的技术难题，提出了“双臂”抱紧式自定心管道夹紧装置的设计方案。该方案由两组对称的平行四边形双摇杆机构和摇块机构组成；以运动和传动为约束条件，对... 为了解决深水海域多功能管道维修机具作业时稳定夹紧管道以及刀盘与管道保持同心的技术难题，提出了“双臂”抱紧式自定心管道夹紧装置的设计方案。该方案由两组对称的平行四边形双摇杆机构和摇块机构组成；以运动和传动为约束条件，对夹紧装置几何参数的求解进行了研究，建立了夹持点摩擦力矩与驱动力关联力学模型；以管径介于304．8～457．2mm的管道为实例，设计制造了夹紧装置及机具，并进行了水下作业ADMAS仿真及陆上切割与坡口试验。结果表明：①油气管道管径越小，夹紧装置摇块机构的传动角越小，液压缸行程和双摇杆机构的传动角越大；②夹紧装置驱动力随油气管道管径的增加而增加，当管径达到457．2mm时，夹紧装置液压缸驱动力应大干10219N；③初始切割管道时，机具将产生微小晃动，使刀具进给量突然增大，此时应采用小进给方式；④陆上试验结果与理论设计和仿真结果的吻合度较高，验证了该方案的合理性。该项成果为相关工程样机的研制奠定了技术基础。 展开更多

关键词 深水 海底管道 多功能管道维修机具 自定心 双臂抱紧 夹紧装置 ADAMS仿真 试验研究 坡口

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自反馈式水下液压冲击器冲击频率的确定 被引量：8

7

作者 孟庆鑫 刘贺平 +2 位作者 王立权 张岚 弓海霞 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期179-183,共5页

液压冲击器的工作性能中最重要的是冲击能,冲击能又与冲击频率密切相关.文中首先从自反馈液压冲击器的工作原理出发,根据此冲击器的运动情况,给出了冲击器的活塞杆的冲程与回程的动力学方程,又通过变步长的四阶龙格-库塔法,求解冲程和... 液压冲击器的工作性能中最重要的是冲击能,冲击能又与冲击频率密切相关.文中首先从自反馈液压冲击器的工作原理出发,根据此冲击器的运动情况,给出了冲击器的活塞杆的冲程与回程的动力学方程,又通过变步长的四阶龙格-库塔法,求解冲程和回程的动力学方程,得出活塞杆运动过程中时间与活塞杆行程的对应关系,最终在理论上得到了此液压冲击器的冲击频率.利用理论计算的方法来研究冲击过程,能够提高设计过程中参数选择的正确性,提高设计工作效率. 展开更多

关键词 液压冲击工具 冲击频率 龙格库塔法

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筋腱连接器球形橡胶轴承刚度仿真与试验 被引量：2

8

作者 李松羽 王立权 +2 位作者 弓海霞 运飞宏 贾鹏 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期185-191,共7页

为深入研究橡胶材料及结构参数对球形橡胶轴承刚度性能的影响,采用有限元方法对5种不同材料或结构的球形橡胶轴承进行分析研究,完成了球形橡胶轴承的压缩与摆动试验.对相应橡胶材料进行了材料试验,使用Abaqus/Standard建立橡胶轴承的二... 为深入研究橡胶材料及结构参数对球形橡胶轴承刚度性能的影响,采用有限元方法对5种不同材料或结构的球形橡胶轴承进行分析研究,完成了球形橡胶轴承的压缩与摆动试验.对相应橡胶材料进行了材料试验,使用Abaqus/Standard建立橡胶轴承的二维轴对称模型和1/2三维模型,用Neo-Hooke、Mooney-Rivlin和Yeoh超弹性本构模型进行仿真.进行橡胶轴承的压缩与摆动试验,对有限元仿真进行对比验证.试验结果表明:丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶与天然橡胶制造的球形轴承,压缩刚度均会随着压缩位移上升而上升,摆动刚度均会随着摆动角度上升而下降;球形橡胶轴承金属层数量的上升会提高其竖直刚度,但对摆动刚度几乎没有影响; Yeoh本构模型在两种变形情况下均可以很好地拟合试验结果;在变形较小时,用MooneyRivlin本构模型进行仿真也可以得到较为准确的仿真结果;在压缩仿真中,形变较大时,Mooney-Rivlin本构模型无法表现出刚度迅速上升的阶段,因此仿真结果会小于试验结果;使用Neo-Hooke本构模型的仿真结果误差最大,在摆动仿真中完全无法使用. 展开更多

关键词 筋腱连接器 球形橡胶轴承 层叠橡胶 橡胶试验 压缩刚度 摆动刚度

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深水柔性管道铺设过程管道动态张力研究 被引量：1

9

作者 鞠明 王立权 +2 位作者 邢晓冬 王晓晓 弓海霞 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期1518-1526,共9页

深水柔性管道在铺设过程中会受到诸多因素的影响,而管道的动态张力将直接影响着其铺设装备的设计以及实际的铺设过程。本文建立了一种考虑了铺管船运动、波浪载荷、流载荷、风载荷以及柔性管道的耦合模型。基于上述模型,采用自然悬链线... 深水柔性管道在铺设过程中会受到诸多因素的影响,而管道的动态张力将直接影响着其铺设装备的设计以及实际的铺设过程。本文建立了一种考虑了铺管船运动、波浪载荷、流载荷、风载荷以及柔性管道的耦合模型。基于上述模型,采用自然悬链线理论结合莫里森方程确定了柔性管道的初始形态,应用有限元软件AQWA对“海洋工程201”进行了水动力分析确定了船舶的动态响应,在特定海况下应用Orcaflex软件,对25.4 cm的柔性管道在3000 m水深条件下的铺设过程进行了分析,研究了柔性管道在铺设过程中动态张力的变化,以及软管铺设过程中铺设角度、铺设水深、波浪角度、有义波高以及谱峰周期对管道动态张力的影响。结果表明:海洋环境载荷、船舶运动、铺设条件等因素与管道动态张力之间存在很强的关联性,管道的最大轴向拉力相比于静态张力增大了42.7%。 展开更多

关键词 柔性管道 柔性铺管法 铺管船 海洋环境载荷 耦合模型 有限元仿真 水力学分析 动态张力

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深水多功能管道作业机具切削系统设计与试验研究 被引量：1

10

作者 王立权 郭士清 +1 位作者 弓海霞 贾鹏 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期678-683,1312,共6页

针对深水X70钢级管道维修时磨削防腐层时易过切、切断困难及多种机具配合作业效率低的问题,提出了"一次"装夹,多工序加工的新型多功能维修机具方案。机具通过铣削方法切断管道、去除焊冠、内外倒角,基于波形刃铣刀机床铣削实... 针对深水X70钢级管道维修时磨削防腐层时易过切、切断困难及多种机具配合作业效率低的问题,提出了"一次"装夹,多工序加工的新型多功能维修机具方案。机具通过铣削方法切断管道、去除焊冠、内外倒角,基于波形刃铣刀机床铣削实验,获得了铣削力经验公式;采用研磨盘去除防腐涂层,并设计了一种自适应管椭圆度变化的旋转柔顺机构,进行了磨削工具的水下作业力学分析;完成了机具的设计、制造及陆上作业试验。结果表明:磨削阻力矩随磨削压力和作业工具半径的增大显著增大;大直径波形刃铣刀切割X70钢级大壁厚管道时不夹刀、切管时间短;铣削力随刀具转速及进给速度的增大而增大,当铣削力达到5 000 N时,机具颤振明显;陆上试验与预期相符,验证了该方案的合理性,为工程样机的研制奠定了技术基础。 展开更多

关键词 深水 多功能管道作业机具 磨削动力头 波形刃钻铣刀 试验研究

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新型深水管道切管机设计与样机试验

11

作者 郭士清 王立权 +1 位作者 弓海霞 尚宪朝 《中国海上油气》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期136-142,共7页

针对深水X70级管道维修时管道切断与倒角机具二次定位困难、作业效率低的问题,提出了"一次"装夹,即可完成管道切断、倒角作业的新型深水管道切管机设计方案。该机具采用立铣方法完成切断管道、外倒角作业,采用波纹刃钻铣鍯复... 针对深水X70级管道维修时管道切断与倒角机具二次定位困难、作业效率低的问题,提出了"一次"装夹,即可完成管道切断、倒角作业的新型深水管道切管机设计方案。该机具采用立铣方法完成切断管道、外倒角作业,采用波纹刃钻铣鍯复合刀具,解决了切断深水X70级管道时夹刀的技术难题;采用拱孔式双摇杆自定心管道夹紧装置设计方案,解决了作业时机具旋转刀盘与管道轴线偏心的技术难题。在此基础上,设计了自动补偿海水压力的液压系统,完成了样机的研制与陆上作业性能试验。结果表明该机具能够实现"一次"装夹,可以满足切割深水X70级高强度管道时不夹刀、切管时间短、倒角均匀的作业要求,从而为工程样机的研制奠定了技术基础,对实现深水管道维修作业机具的国产化具有重要意义。 展开更多

关键词 深水管道维修 切管机 切断 倒角 自定心夹紧装置 压力补偿 样机试验

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海底输油管道切割及开坡口机的设计 被引量：3

12

作者 袁夫彩 孟庆鑫 +1 位作者 王立权 弓海霞 《农机化研究》 北大核心 2004年第2期155-156,共2页

围绕海底石油管道的切割及开坡口问题,分析了这一领域的国内外技术现状,介绍了切割(开)坡口机的运动机理,设计了液压驱动方案,提出了控制策略,为切割开坡口机的设计提供了合理可行的总体方案。

关键词 海底输油管道 切割 开坡口机 设计 冷切削 液压驱动 控制

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套管头切割机设计

13

作者 赵选斌 弓海霞 《石油矿场机械》 2007年第10期55-58,共4页

为满足在钻井施工中安装套管头、切割套管的需要,改变乙炔气割影响施工质量和时效的不利因素,设计了一种套管切割机。该切割机实现切割、坡口一次成形,不受环境的限制,密封性能好,坡口表面光滑、角度可调,切割性能和生产时效高;利用钻... 为满足在钻井施工中安装套管头、切割套管的需要,改变乙炔气割影响施工质量和时效的不利因素,设计了一种套管切割机。该切割机实现切割、坡口一次成形,不受环境的限制,密封性能好,坡口表面光滑、角度可调,切割性能和生产时效高;利用钻井现场中液气大钳的液压动力,无需另配液压源,操作方便、可靠。 展开更多

关键词 套管切割 周向进给 车铣 设计

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