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三气合采井下分层调控工具高速流体冲蚀研究
1
作者 唐洋 向上 +2 位作者 赵鹏 王杰 王国荣 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第19期93-106,共14页
目的针对三气合采复杂工况导致井下分层调控工具易冲蚀失效的问题,开展高速气固混合流体对该工具冲蚀规律研究,以获得其最优结构设计参数。方法通过计算流体力学的方法建立了井下分层调控工具的三维冲蚀模型,并采用离散相模型描述了固... 目的针对三气合采复杂工况导致井下分层调控工具易冲蚀失效的问题,开展高速气固混合流体对该工具冲蚀规律研究,以获得其最优结构设计参数。方法通过计算流体力学的方法建立了井下分层调控工具的三维冲蚀模型,并采用离散相模型描述了固相颗粒的运动轨迹。通过数值模拟分析,得到了井下分层调控工具的易冲蚀区域,并通过实验验证了不同结构参数和产量下的冲蚀破坏机理。结果冲蚀磨损区域主要分布在笼套段底部、节流孔及其内壁面、笼套段与固定油嘴的过渡段、固定油嘴入口端、固定油嘴内壁面。随着固定油嘴入口角度增大,固定油嘴内壁面最大冲蚀率变化不大,过渡段和固定油嘴入口端最大冲蚀率先增大后减小再增大。随着笼套底部半径增大,笼套段底部最大冲蚀率处于较低水平且无明显变化,但节流孔及其内壁面最大冲蚀率逐渐增大。随着笼套式阀芯开度增大,节流孔及内壁面最大冲蚀率处于较低水平且无明显变化,过渡段及油嘴入口端最大冲蚀率在阀芯开度为60%时取得最大值。随着固相颗粒粒径以及质量流量的增大,节流孔及内壁面、过渡段和固定油嘴入口端最大冲蚀率呈增大趋势,笼套段底部和固定油嘴内壁面最大冲蚀率较低且无明显变化。结论本研究结果揭示了高速高压气固两相流对两级节流结构的冲蚀破坏机理,在设计同类井下工具时,可选择固定油嘴进口角为25°~30°,笼套底部半径为25~30 mm,阀芯开度小于50%或大于70%。 展开更多
关键词 三气合采 井下分层调控工具 冲蚀失效机理 数值分析 计算流体力学 天然气水合物
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基于ADAMS的水力式油管切割工具多体动力学研究 被引量：7
2
作者 谢文献 滕腾 +4 位作者 柴德民 张立军 王旱祥 顾嘉伟 刘延鑫 《石油机械》 北大核心 2019年第2期86-90,共5页
油管切割工具常因运行不稳定而产生剧烈振动、偏心等问题,进而造成井下事故,严重影响施工安全和切割效率。为降低切割工具事故发生概率,利用ADAMS动力学分析软件,针对研发的井下油管切割打捞一体化工具切割部分进行动态模拟,在不同钻压... 油管切割工具常因运行不稳定而产生剧烈振动、偏心等问题,进而造成井下事故,严重影响施工安全和切割效率。为降低切割工具事故发生概率,利用ADAMS动力学分析软件,针对研发的井下油管切割打捞一体化工具切割部分进行动态模拟,在不同钻压和转速的情况下,对割刀的角加速度和接触力的变化规律进行分析。分析结果表明:割刀在切削过程中的最优钻压为3 700 N,此时割刀运行平稳;接触力与钻压近似成正比关系;割刀的最优转速为28 r/min,此时割刀运行平稳;转速保持在20～40 r/min的范围内时,切割效果较好;转速对接触力的影响较小,可以适当增加转速以提高切割效率。研究结果可以给水力式油管切割工具的设计提供理论依据。 展开更多
关键词 油管切割工具 ADAMS 水力机械切割 动力学分析 动态模拟
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平面并联机构与电主轴耦合系统动力学分析 被引量：2
3
作者 刘慧 宋方臻 +1 位作者 冯会民 宋波 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2010年第7期12-16,共5页
平面并联机床的加工精度应该用平面并联机构与电主轴耦合系统的动态性能进行评价。在考虑并联杆件的弹性动力学特性和主轴动力学特性的情况下,建立了平面并联机构与电主轴耦合系统的弹性动力学模型。通过仿真得到了耦合系统的幅频特性曲... 平面并联机床的加工精度应该用平面并联机构与电主轴耦合系统的动态性能进行评价。在考虑并联杆件的弹性动力学特性和主轴动力学特性的情况下,建立了平面并联机构与电主轴耦合系统的弹性动力学模型。通过仿真得到了耦合系统的幅频特性曲线,并在此基础上对耦合系统进行了动态性能分析。结果表明,在外界激励作用下,并联杆件系统发生了较明显的变形,并且主轴在频率低于20Hz的激励干扰下振动较为剧烈,偏离预定轨迹的位移较大,达到0.01mm,导致并联机床的加工精度明显降低,大大降低了并联机器人机床的动态性能。 展开更多
关键词 并联机床 平面并联机构 电主轴 耦合系统 动力学分析
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木粉增强酚醛模塑料制件的后固化行为研究 被引量：3
4
作者 周大鹏 范宏 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2007年第7期39-41,50,共4页
利用动态力学分析(DMA)技术考察了后固化对木粉增强酚醛模塑料制件固化性能的影响。研究发现,随着后固化时间的增加,材料力学损耗(tanδ)的峰形变窄、峰值降低,储存模量提高。表明后固化进一步提高了酚醛模塑料制件的交联密度和交联结... 利用动态力学分析(DMA)技术考察了后固化对木粉增强酚醛模塑料制件固化性能的影响。研究发现,随着后固化时间的增加,材料力学损耗(tanδ)的峰形变窄、峰值降低,储存模量提高。表明后固化进一步提高了酚醛模塑料制件的交联密度和交联结构的均一性。经后固化处理24h后,材料的玻璃化转变温度(Tg)和热变形温度分别提高了19.5℃和25℃,达到252.63℃和205℃,材料的冲击强度降低,弯曲强度在后固化进程中出现最大值,材料的弯曲模量升高,表面绝缘电阻从2.5×109Ω增加到4.8×1012Ω,后固化处理增加了木粉及其增强材料的耐水性能,但也造成了一定的质量损失。 展开更多
关键词 木粉 酚醛模塑料 后固化 动态力学分析(DMA)
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钻柱力学研究中几个值得探讨的问题 被引量：5
5
作者 李子丰 《石油机械》 北大核心 1996年第8期32-35,共4页
钻柱力学主要研究钻柱的强度和井眼轨迹控制问题。近年来，在钻柱稳定性研究和下部钻具静动态力学分析方面，有些研究人员采用的钻柱在钻头处不受弯矩的边界条件、几何非线性分析方法、斜井段钻柱的稳定性分析方法和下部钻具组合动力分... 钻柱力学主要研究钻柱的强度和井眼轨迹控制问题。近年来，在钻柱稳定性研究和下部钻具静动态力学分析方面，有些研究人员采用的钻柱在钻头处不受弯矩的边界条件、几何非线性分析方法、斜井段钻柱的稳定性分析方法和下部钻具组合动力分析的定解条件值得探讨。通过分析，指出了某些不确切的提法及症结所在。确切的提法应是：（１）钻柱在运动开始之前处于静力变形状态；（２）钻柱在井底钻头处为铰支座约束。 展开更多
关键词 钻柱力学 钻柱稳定 钻具组合 钻井设计
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井下工具心轴偏移对机械密封端面变形的影响 被引量：1
6
作者 周琴 王瑜 亓京波 《石油机械》 北大核心 2012年第4期4-7,共4页
基于有限元方法研究了导向钻进时导向工具的心轴产生弯曲变形对机械密封性能的影响,分析了导向钻进时心轴的最大变形状态,计算了在心轴偏转和内压作用下机械密封环端面机械变形程度,研究了密封环变形与压力之间的变化规律。计算结果表明... 基于有限元方法研究了导向钻进时导向工具的心轴产生弯曲变形对机械密封性能的影响,分析了导向钻进时心轴的最大变形状态,计算了在心轴偏转和内压作用下机械密封环端面机械变形程度,研究了密封环变形与压力之间的变化规律。计算结果表明,心轴弯曲对端面变形的影响较小,内压是端面变形的主要原因,不同压力下机械密封端面变形行为基本符合线性变化规律,确定了满足井下工具密封要求所需的介质压力。 展开更多
关键词 井下导向工具 机械密封 动环 静环 心轴偏移 端面变形 有限元分析
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混合比及后处理对混合环氧/热塑性树脂复相体系动态力学特征的影响
7
作者 唐邦铭 安学锋 益小苏 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第9期19-22,26,共5页
以热塑性树脂(TP)/双酚A二缩水甘油醚(DGEBA)及二苯基甲烷四缩水甘油胺(TGMDA)混合环氧树脂的复相体系为基础,采用动态力学分析手段研究了在相同热塑性树脂含量的条件下,混合比例对混合环氧/热塑性树脂的动态力学性能中tanδ曲线的特征... 以热塑性树脂(TP)/双酚A二缩水甘油醚(DGEBA)及二苯基甲烷四缩水甘油胺(TGMDA)混合环氧树脂的复相体系为基础,采用动态力学分析手段研究了在相同热塑性树脂含量的条件下,混合比例对混合环氧/热塑性树脂的动态力学性能中tanδ曲线的特征峰位置、峰形等的影响,以及在经高温后处理后曲线特征峰的变化。结合树脂断口分析,结果显示:混合环氧在固化反应过程中对热塑性树脂的高粘度高阻碍性的响应是不同的,tanδ曲线上的主峰主要由TP的转变构成而次级峰则主要由DGEBA环氧固化物的转变构成。高温后处理使树脂体系有利于分相及固化网络的完善。在复相体系中,连续相主要由TP及TGMDA环氧固化网络构成,DGEBA环氧主要存在于分散相中。 展开更多
关键词 动态力学分析 环氧/热塑性树脂复相体系 混合比 后处理
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进给系统角接触球轴承的热力耦合分析 被引量：4
8
作者 李朕均 赵春雨 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期821-829,共9页
对角接触球轴承热力耦合性能进行预测分析是保证机床工作精度的关键。基于赫兹接触理论结合热网络方法,建立滚珠丝杠进给系统成对安装轴承工作状态下的动态热力耦合模型,考虑了温升热效应下的球轴承内部润滑状态以及热膨胀,提出了轴承... 对角接触球轴承热力耦合性能进行预测分析是保证机床工作精度的关键。基于赫兹接触理论结合热网络方法,建立滚珠丝杠进给系统成对安装轴承工作状态下的动态热力耦合模型,考虑了温升热效应下的球轴承内部润滑状态以及热膨胀,提出了轴承的动态热力耦合分析数值计算方法。探明了轴承内部接触参数和摩擦生热的时变规律。研究表明:转速、外部载荷等工况影响轴承的摩擦接触特性,轴承性能显著受热力学行为的影响。提出的轴承动态热力耦合分析模型可以有效预测轴承非线性热行为下的接触特性。 展开更多
关键词 数控机床进给系统 角接触球轴承 热力耦合分析 热网络法 时变动态特性
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悬冲模式下井下工具可通过性研究 被引量：1
9
作者 秦星 刘斌彦 +1 位作者 姜明明 刘永升 《石油机械》 北大核心 2023年第3期125-131,共7页
针对井下工具在井筒摩阻较大、井筒几何形状的变化以及油管内有杂物形成的糨糊状物质存在等情况下的可通过性问题,提出了一种悬冲式工具下放作法。通过建立工具串在实际井眼轨迹内的悬冲动力学模型及给出相应的计算方法,分析工具串下放... 针对井下工具在井筒摩阻较大、井筒几何形状的变化以及油管内有杂物形成的糨糊状物质存在等情况下的可通过性问题,提出了一种悬冲式工具下放作法。通过建立工具串在实际井眼轨迹内的悬冲动力学模型及给出相应的计算方法,分析工具串下放过程中的力学行为变化并预测工具的通过性。研究结果表明:井眼曲率是限制工具通过长度的最主要影响因素,在此基础上随着管柱内径的增大,工具可通过的长度不断增加;速度发生变化后产生加速度,而加速度会在工具下放的切向产生惯性力,此惯性力可将软卡点剪切掉,有助于工具通过遇阻段;工具按一定高度悬冲,对于突破卡点而言效果明显。所得结论可为现场作业人员判断井下工具通过性提供理论指导。 展开更多
关键词 井下工具 几何通过性 动力学模型 悬冲模型 力学分析
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车床刀架系统动力设计
10
作者 林松 罗冬碧 《江苏工学院学报》 1994年第1期6-12,共7页
对Φ４００普通车床的刀架系统进行了动态特性研究，以主要模态柔度及各阶模态能量分布为判据，进行了动力修改设计，获得较高的静、动态特性。
关键词 车床 刀架 模态分析 动态性能
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