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多载荷耦合的特高压井口法兰力学响应特性分析
1
作者
胥志雄
冯少波
+4 位作者
王春生
魏军会
李滨
武胜男
谢俊峰
《石油与天然气化工》
北大核心
2025年第5期74-81,共8页
目的针对特高压井口法兰在轴向力−内压−力矩多载荷耦合作用下的力学行为不明确问题,提出一种基于变形量的力矩计算方法,为175 MPa级非标法兰设计提供理论支撑。方法结合有限元仿真与复合加载试验,建立了法兰偏转角度–力矩计算模型。通...
目的针对特高压井口法兰在轴向力−内压−力矩多载荷耦合作用下的力学行为不明确问题,提出一种基于变形量的力矩计算方法,为175 MPa级非标法兰设计提供理论支撑。方法结合有限元仿真与复合加载试验,建立了法兰偏转角度–力矩计算模型。通过应变片监测法兰在加载过程中的应力分布,并将仿真结果与试验数据进行对比分析,从而验证了所建模型的精度与适用性。结果所建模型的力矩计算相对误差不超过15%,在C8工况下法兰中部内侧应力达471.69 MPa,其为外侧的2.1倍,但仍低于材料屈服强度,且当轴向力增至18000 kN,时弹性系数提升了5.63倍。结论所提方法可精准量化多载荷耦合下的法兰力矩,揭示轴向力主导弹性系数变化规律,为特高压法兰安全设计提供新思路。
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关键词
特高压法兰
多载荷耦合
力矩计算方法
弹性系数演化
有限元−试验协同分析
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职称材料
题名
多载荷耦合的特高压井口法兰力学响应特性分析
1
作者
胥志雄
冯少波
王春生
魏军会
李滨
武胜男
谢俊峰
机构
中国石油塔里木油田分公司
中国石油天然气集团有限公司超深层复杂油气藏勘探开发技术研发中心
新疆维吾尔自治区超深层复杂油气藏勘探开发工程研究中心
中国石油大学(北京)安全与海洋工程学院
应急管理部油气生产安全与应急技术重点实验室
出处
《石油与天然气化工》
北大核心
2025年第5期74-81,共8页
基金
中石油集团公司关键核心技术攻关项目“175 MPa特高压井口及配套装备安全评估技术研究”(201023063206)。
文摘
目的针对特高压井口法兰在轴向力−内压−力矩多载荷耦合作用下的力学行为不明确问题,提出一种基于变形量的力矩计算方法,为175 MPa级非标法兰设计提供理论支撑。方法结合有限元仿真与复合加载试验,建立了法兰偏转角度–力矩计算模型。通过应变片监测法兰在加载过程中的应力分布,并将仿真结果与试验数据进行对比分析,从而验证了所建模型的精度与适用性。结果所建模型的力矩计算相对误差不超过15%,在C8工况下法兰中部内侧应力达471.69 MPa,其为外侧的2.1倍,但仍低于材料屈服强度,且当轴向力增至18000 kN,时弹性系数提升了5.63倍。结论所提方法可精准量化多载荷耦合下的法兰力矩,揭示轴向力主导弹性系数变化规律,为特高压法兰安全设计提供新思路。
关键词
特高压法兰
多载荷耦合
力矩计算方法
弹性系数演化
有限元−试验协同分析
Keywords
ultra-high-pressure flange
multi-load coupling
moment calculation method
evolution of the elasticity coefficient
finite element test synergistic analysis
分类号
TE931 [石油与天然气工程—石油机械设备]
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作者
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1
多载荷耦合的特高压井口法兰力学响应特性分析
胥志雄
冯少波
王春生
魏军会
李滨
武胜男
谢俊峰
《石油与天然气化工》
北大核心
2025
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