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题名钻杆双肩螺纹连接预紧三维接触有限元分析
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作者
张换高
王宏伟
张小江
贾海朋
于瑞生
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机构
河北工业大学机械工程学院
河北工业大学国家技术创新方法与实施工具工程技术研究中心
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出处
《机械设计》
北大核心
2025年第6期58-67,共10页
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基金
新型特种车辆传动件承载能力提升创新方法研究与应用(2020IM020600)。
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文摘
为满足工作条件下钻杆的强度和刚度,钻杆接头在装配时应先进行螺纹预紧,预紧参数应在设计阶段确定并提供给现场工程师。合理选择结构设计参数及施工参数,能保证预紧载荷在螺纹区和两肩部合理分布。应用粗糙表面接触数学模型,采用有限元方法构建了连接器螺纹间的有限元接触模型,并根据实际工况设置了边界条件。文中根据连接器在不同初始载荷下的受力状态确定合适的预紧圈数。通过有限元计算并分析了在指定预紧载荷下连接区域的螺纹应力分布,结果表明:接头的前两个和后两个螺纹齿圈比其他螺纹齿圈承受更多的载荷。为了找到合适的预紧参数,在有限元计算中于螺纹连接部分施加组合工况,包括轴向张力、扭矩、弯矩和内部压力的不同组合。当预紧1/32圈时,计算结果表明:应力在螺纹连接范围内趋于均匀分布,同时说明文中所建有限元计算模型的有效性。
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关键词
钻杆接头
有限元分析
连接螺纹预紧
接触数值分析
应力云图
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Keywords
drlling pipe joint
finite-element analysis
connector thread pre-tightening
contact numerical analysis
stress distribution contour
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分类号
TB115.1
[理学—应用数学]
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