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题名考虑焊后热处理的可控震源平板疲劳寿命预测研究
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作者
陈振
王乔木
黄志强
张森吉
敬爽
郝磊
帅军
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机构
西南石油大学机电工程学院
中国石油集团东方地球物理公司
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出处
《安全与环境学报》
北大核心
2025年第4期1359-1369,共11页
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基金
四川省科技厅自然科学基金面上项目(2024NSFSC0094)
页岩气评价与开采四川省重点实验室资助项目(YSK2022013)。
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文摘
为提高可控震源平板(Seismic Vibrator Baseplate,SVB)在激振过程中应力响应与疲劳寿命预测的准确性,研究综合考虑了SVB的焊接残余应力和焊后热处理问题,并按照焊接、热处理和SVB激振的顺序进行了数值模拟分析。分别构建了SVB焊接模型与SVB-大地耦合模型,并对模型进行了验证。使用MARC软件对SVB进行了焊接模拟和热处理分析,并对焊接热处理后的SVB进行了应力响应分析。此外,基于数值分析结果,应用Miner理论,通过修正S-N曲线对SVB的疲劳寿命进行了预测。研究结果显示:经过热处理后,SVB的整体应力显著减小且分布更加均匀。最大应力从689.1 MPa下降至400.2 MPa,应力释放超过41.92%,显著提高了SVB的疲劳强度。在激振时,SVB的应力增加且分布不均匀。其中,SVB齿尖处的最大应力上升至595.6 MPa,SVB齿焊缝区域的应力达到434.4 MPa。通过修正S-N曲线法计算得到SVB的疲劳寿命为9.57 a,与现场统计的8.71 a相比,误差为9.87%。研究可为SVB的结构设计与寿命优化提供理论依据和参考。
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关键词
安全工程
横波可控震源平板
有限元分析
疲劳寿命预测
修正S-N曲线
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Keywords
safety engineering
seismic vibrator baseplate
finite element analysis
fatigue life prediction
modified S N curve
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分类号
X941
[环境科学与工程—安全科学]
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