机械设计与制造2023,Vol.387Issue(5) :69-72,76.

损伤钻杆断裂的有限元仿真分析

Finite Element Simulation Analysis in Fracture of Damaged Drill Pipe

张坤 周井玲 许波兵
机械设计与制造2023,Vol.387Issue(5) :69-72,76.

损伤钻杆断裂的有限元仿真分析

Finite Element Simulation Analysis in Fracture of Damaged Drill Pipe

张坤 1周井玲 1许波兵2
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作者信息

  • 1. 南通大学机械工程学院,江苏 南通 226019
  • 2. 江苏如通石油机械股份有限公司,江苏 南通 226499
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摘要

钻杆在作业过程中,需要通过卡瓦夹持,才能顺利作业,但卡瓦在钻杆表面会留下作业损伤.为了防止损伤导致的钻杆断裂,影响结构安全性,以某深井作业钻杆实际工况为例,创建含横向半椭圆形表面裂纹的钻杆有限元模型,数值研究拉扭复合载荷下,3种类型的形状因子沿裂纹前缘的变化规律;通过多项式拟合得到形状因子表达式中对应的系数,进而推导出等效应力强度因子的表达式.仿真计算结果表明,在(0.6~0.8)之间存在一临界形状比,裂纹最深点和边界相邻点处的等效应力强度因子值在此处相等.拟合得到的等效应力强度因子表达式,为进一步研究损伤钻杆表面裂纹扩展和寿命预测提供参考.

关键词

钻杆/表面裂纹/临界形状比/等效应力强度因子/断裂

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基金项目

江苏省成果转化基金(BA2015129)

江苏省产学研合作项目(BY2016053-17)

出版年

2023
机械设计与制造
辽宁省机械研究院

机械设计与制造

CSTPCD北大核心
影响因子:0.511
ISSN:1001-3997
参考文献量5
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