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题名基于Forman方程的随机疲劳长裂纹扩展概率模型
被引量：3
- 1
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作者
杨冰
赵永翔
张卫华
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机构
西南交通大学牵引动力国家重点实验室
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出处
《交通运输工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2006年第1期25-28,共4页
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基金
国家自然科学基金项目(50375130
50323003)
+2 种基金
全国优秀博士学位论文作者专项基金项目(200234)
铁道部科技研究开发计划项目(2001J016)
西南交通大学博士研究生创新基金项目(080203)
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文摘
为了提高随机疲劳长裂纹扩展率预测精度,基于Forman方程,发展了随机疲劳长裂纹扩展概率模型及其参数测定方法,考虑数据分散性规律和试样数量对概率评价的影响,得到了包含存活概率曲线、置信度曲线和两者融合曲线在内的长裂纹扩展率关系曲线,在给定应力强度因子范围内,裂纹扩展率服从对数正态分布条件下,采用线性回归和极大似然法测定模型参数。对铁道车辆LZ50车轴钢裂纹扩展数据分析表明,该模型反映了材料断裂韧度对长裂纹扩展率的影响,克服了基于Paris-Er-dogan方程的概率模型在高应力强度因子范围预测偏于危险的缺陷,验证了该模型的合理性。
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关键词
车辆工程
长疲劳裂纹
概率模型
forman方程
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Keywords
vehicle engineering
long fatigue crack
probabilistic model
forman equation
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分类号
U270
[机械工程—车辆工程]
O346.2
[理学—固体力学]
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题名基于断裂特征的镍基单晶高温合金断口定量分析
- 2
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作者
滕鹏
李振
张金刚
刘新灵
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机构
中国航发北京航空材料研究院
航空材料检测与评价北京市重点实验室
中国航空发动机集团材料检测与评价重点实验室
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出处
《材料热处理学报》
北大核心
2025年第12期239-249,共11页
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基金
国家科技重大专项(J2019-VI-0022-0138)。
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文摘
研究了DD5、DD6单晶高温合金在应力比R=-1的高周疲劳实验中裂纹扩展特性及定量分析方法。通过观察断口宏微观结构,揭示两种材料的高周疲劳裂纹均起源于内部疏松,且在裂纹扩展第二阶段存在明显疲劳条带特征。利用Forman模型和塑性区模型定量分析裂纹扩展第二阶段应力状态。测量疲劳条带间距并结合Forman模型,计算出裂纹尖端应力强度因子幅值ΔK,结果表明反推应力与名义应力的之间误差均在1.3倍内。通过电子背散射衍射(EBSD)技术表征塑性区尺寸,结合Tresca准则反推疲劳应力,结果表明在裂纹扩展第二阶段随裂纹长度增加,塑性区尺寸相应增大,反推应力随之减小,与利用Forman模型反推结果变化规律一致,但计算误差在2~3倍内,误差大于前者。最后,本文指出未来研究方向,将考虑裂纹张开应力的影响,优化塑性区模型以更精确地表达裂纹扩展第二阶段应力状态。
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关键词
镍基单晶高温合金
forman模型
塑性区尺寸
断口定量分析
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Keywords
nickel-based single crystal superalloy
forman model
plastic zone size
fracture quantitative analysis
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分类号
TG132.3
[一般工业技术—材料科学与工程]
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题名钻柱疲劳寿命预测研究
被引量：9
- 3
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作者
张德平
骆发前
林元华
戴荣东
关小旭
施太和
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机构
西南石油大学石油管力学和环境行为重点实验室
塔里木油田分公司
胜利石油管理局钻井工艺研究院
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出处
《断块油气田》
CAS
2006年第3期57-60,共4页
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基金
国家自然科学基金资助(项目编号:50474040)
"复杂工况下钻柱安全性关键因素研究"中的部分内容。
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文摘
疲劳破坏是钻柱失效的主要形式,进行钻柱疲劳寿命预测可以为钻柱的使用和管理提供依据。建立了钻柱力学模型,对钻柱的受力进行了分析,尤其分析了交变弯曲应力,并用Forman模型预测了钻柱的疲劳寿命,使计算结果更加准确。还应用形状改变能判据对构件屈服区进行了渐进分析,扩展了线弹性断裂力学的应用范围。理论计算结果和现场统计数据的一致性证明了此模型的实用性。
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关键词
疲劳
钻柱
交变弯曲应力
forman模型
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Keywords
Fatigue, Drill string, Alterative bending stress, forman model.
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分类号
TE22
[石油与天然气工程—油气井工程]
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题名钻柱涡动情况下疲劳损伤浅析
被引量：1
- 4
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作者
戴荣东
潘敏
王朝平
王贵振
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机构
胜利石油管理局钻井工艺研究院
胜利石油管理局测井公司
渤海钻探国际工程分公司
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出处
《石油钻采工艺》
CAS
CSCD
北大核心
2010年第6期19-22,共4页
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文摘
钻柱在井下工作环境恶劣,疲劳破坏是钻柱失效的主要形式。随着对钻柱工作环境的不断认识,理论和实践都证实疲劳破坏是一个累积的过程,疲劳寿命与钻柱在弯曲和扭转组合作用下的交变应力有关。建立了在涡动情况下钻柱的交变力学模型,分析了交变弯曲应力,应用形状改变对构件屈服区进行了渐进分析,扩展了线弹性断裂力学的应用范围,并用Forman模型预测了钻柱的疲劳寿命,使计算结果更加准确,引入疲劳损伤观点为钻柱使用安全性的判断增添了一种新方法,具有较好的应用前景。
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关键词
钻柱
疲劳寿命
交变弯曲应力
forman模型
涡动
损伤
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Keywords
drillingstring
fatigue life
alterative bending stress
forman model
whirling
damage
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分类号
TE243
[石油与天然气工程—油气井工程]
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题名空气钻井钻柱疲劳寿命预测研究
被引量：3
- 5
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作者
杨建波
蒋平
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机构
西南石油大学机电工程学院
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出处
《西部探矿工程》
CAS
2009年第4期61-66,共6页
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文摘
空气钻井采用具有极大压缩性的空气作为循环介质,可大幅提高机械钻速、有效发现及保护油气层、高效治理恶性井漏,因而获得快速发展。然而空气钻井经常发生钻具失效断裂事故,增加了钻井周期和成本,给后续钻井作业带来了困难。针对这一问题对钻柱进行了三向应力分析,改进了钻柱疲劳寿命计算模型。该模型反映了运动状态对寿命的影响,可用于无裂纹和有裂纹钻柱的疲劳寿命预测,计算结果和现场实际情况基本相符,对空气钻井的现场运用具有一定的指导意义。
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关键词
空气钻井
钻柱寿命
应力分析
forman模型
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Keywords
Air drilling
Drill string failure
Stress analysis
forman model
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分类号
TE28
[石油与天然气工程—油气井工程]
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题名气体钻井钻柱疲劳失效周期分析
被引量：8
- 6
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作者
吴立新
陈平
祝效华
张文华
贾彦杰
李金和
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机构
西南石油大学石油工程学院
中国石油渤海钻探工程有限公司
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出处
《石油钻探技术》
CAS
北大核心
2012年第1期42-46,共5页
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基金
国家科技重大专项"钻柱-PDC钻头-岩石系统动力学仿真技术研究"(编号:2008ZX05022-005-006HZ)
国家自然科学基金项目"气体钻井钻具与井壁碰摩机理及量化评价方法研究"(编号:50804040)
"气体钻井技术基础研究"(编号:51134004)部分研究内容
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文摘
钻柱的频繁失效严重制约着气体钻井的发展。为研究钻柱的疲劳失效周期,以深直井全井钻柱为研究对象,基于疲劳寿命预测的Forman模型,综合考虑深直井钻柱的动力学特性和气体钻井过程中局部热因素对钻柱疲劳寿命的影响,建立了气体钻井钻柱疲劳寿命计算方程。以川西某实钻井为例,利用建立的气体钻井钻柱疲劳寿命计算方程,对气体钻井条件下的钻柱疲劳寿命进行了计算,并与该层段钻井液钻井参数下的钻柱疲劳寿命进行了对比,初步获得了气体钻井与钻井液钻井的钻柱疲劳寿命关系模型。分析结果表明,气体钻井的钻柱疲劳寿命对初始裂纹非常敏感,初始裂纹越大钻柱寿命下降越明显;气体钻井各井段钻柱的疲劳寿命均明显低于钻井液钻井。
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关键词
气体钻井钻柱疲劳forman模型失效周期
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Keywords
gas drilling
drill string
fatigue
forman model
failure cycle
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分类号
TE921.2
[石油与天然气工程—石油机械设备]
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