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基于XFEM的超深井新型钻杆螺纹接头设计及评价
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作者 宋东东 罗鑫 +4 位作者 贺明敏 万智勇 陈建 王昊 练章华 《科学技术与工程》 北大核心 2026年第7期2857-2875,共19页
随着油气井钻井深度不断增加,钻杆承受较大轴向力和扭矩作用,而钻杆螺纹作为薄弱结构,需要进行力学强度分析及结构优化,为此针对现场使用的普通美国石油学会(American Petroleum Institute,API)螺纹接头与结构优化后的非标新型螺纹接头... 随着油气井钻井深度不断增加,钻杆承受较大轴向力和扭矩作用,而钻杆螺纹作为薄弱结构,需要进行力学强度分析及结构优化,为此针对现场使用的普通美国石油学会(American Petroleum Institute,API)螺纹接头与结构优化后的非标新型螺纹接头,建立了多工况下螺纹接头力学及裂纹扩展有限元分析模型。有限元计算结果表明:非标新型接头具有更高力学强度,更容易上扣且速度快,还具有3扣非工作螺纹,降低了螺纹接头大端刚度,改善了应力集中问题,具体的非标新型接头抗扭强度比普通接头的抗扭强度高23.86%,增加了扣根的截面刚度,且优化螺纹接头在内台肩第三扣和外台肩第三扣处的裂纹扩展长度明显减小,有效抑制了裂纹扩展,断裂壁厚比有效减少40%以上。特别的在四川开发的万米超深川科1井钻探过程中将采用该非标新型螺纹接头,文中研究方法和成果对超深井非标新型钻杆螺纹设计提供了理论依据。 展开更多
关键词 超深井 钻杆 非标螺纹接头 等效应力 有限元方法
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锅炉集箱管接头自动焊接装置设计与工艺优化研究 被引量:1
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作者 段好林 《粘接》 2026年第2期344-347,共4页
针对锅炉集箱管接头焊接人工依赖性强、质量稳定性差的问题,设计了一种集成激光视觉跟踪技术与自适应控制技术的自动化焊接装置。通过多轴联动式变位机实现全位置焊接作业,基于BP神经网络优化焊缝缺陷识别模型,并采用热输入动态调控策... 针对锅炉集箱管接头焊接人工依赖性强、质量稳定性差的问题,设计了一种集成激光视觉跟踪技术与自适应控制技术的自动化焊接装置。通过多轴联动式变位机实现全位置焊接作业,基于BP神经网络优化焊缝缺陷识别模型,并采用热输入动态调控策略抑制热变形。实验结果表明,该装置使焊接效率提高了42%,焊缝一次合格率达到96.5%,且热影响区硬度波动幅度控制在±15 HV以内。本研究为锅炉制造的智能化提供了可靠的技术支撑,可推广应用于LNG管道等高压容器的焊接制造。 展开更多
关键词 锅炉集箱 管接头 自动焊接 装置设计 优化
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基于有限元方法的柔性立管接头疲劳性能分析
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作者 魏忠宁 沈义俊 唐耿 《海南大学学报(自然科学版中英文)》 2026年第1期1-13,共13页
针对深水资源开发中柔性立管接头长期依赖进口、疲劳寿命评估体系不完善的问题,本文以1200 m水深黏结性柔性立管-浮体平台系统为研究对象,提出了基于多体耦合动力学与疲劳损伤演化机制的接头设计与评估方法。首先通过OrcaFlex建立平台-... 针对深水资源开发中柔性立管接头长期依赖进口、疲劳寿命评估体系不完善的问题,本文以1200 m水深黏结性柔性立管-浮体平台系统为研究对象,提出了基于多体耦合动力学与疲劳损伤演化机制的接头设计与评估方法。首先通过OrcaFlex建立平台-管道耦合动力学模型,提取管端接口处的有效张力与弯矩时程载荷,然后采用有限元方法建立了复合式与扣压式2种接头结构的参数化模型,并在ANSYS平台上实现了其应力响应与疲劳损伤的精确仿真,最后结合雨流计数法与S-N曲线理论,建立了多轴应力状态的疲劳寿命评估体系。结果表明:复合式接头较扣压式接头,前者最大应力水平降低30%,且应力分布更加均匀,复合式接头具备更优的结构协同性与抗疲劳特性。 展开更多
关键词 柔性立管 ANSYS 接头 疲劳寿命 S-N曲线
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复合管连头在大管径FBE内防管线施工中的应用
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作者 李永诚 《模具制造》 2026年第1期123-125,共3页
围绕复合管连头技术在大管径FBE(熔结环氧粉末)内防管线施工的应用展开。阐述了大管径FBE内防管线施工特点与难点,详细解析了复合管连头技术原理、工艺步骤,通过实际工程案例分析其在施工质量、效率、成本控制等方面的优势,探讨了应用... 围绕复合管连头技术在大管径FBE(熔结环氧粉末)内防管线施工的应用展开。阐述了大管径FBE内防管线施工特点与难点,详细解析了复合管连头技术原理、工艺步骤,通过实际工程案例分析其在施工质量、效率、成本控制等方面的优势,探讨了应用过程中面临的挑战并提出应对策略,为相关工程提供技术参考与实践指导,助力提升大管径FBE内防管线施工水平。 展开更多
关键词 复合管连头 大管径 内防管线 施工技术
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石油钻杆接头拉伸试验结果的不确定度评定
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作者 黄吉兰 张震宁 《石油工业技术监督》 2026年第4期54-58,62,共6页
旨在系统评定API SPEC 5DP—2020《全球油气行业通用的钢制钻杆技术交付规范》中石油钻杆接头拉伸试验的测量不确定度,通过科学方法量化各影响因素的不确定度分量,为该试验测量结果的不确定度评定提供了可靠依据,也为实验室提升质量控... 旨在系统评定API SPEC 5DP—2020《全球油气行业通用的钢制钻杆技术交付规范》中石油钻杆接头拉伸试验的测量不确定度,通过科学方法量化各影响因素的不确定度分量,为该试验测量结果的不确定度评定提供了可靠依据,也为实验室提升质量控制提供了具有实用价值的参考。 展开更多
关键词 石油钻杆接头 拉伸试验 不确定度评定 质量控制
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集中供热工程中预制直埋保温管接头施工关键技术研究
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作者 李飞 《科学技术创新》 2026年第8期187-190,共4页
在集中供热工程中,预制直埋保温管的施工周期比较短,具有优越的保温性能,应用范围比较广泛。施工期间,要充分考虑到其接头部位的处理,这将直接影响到系统整体运行的安全性和可靠性。文章以某北方城市新区集中供热工程为案例,探讨预制直... 在集中供热工程中,预制直埋保温管的施工周期比较短,具有优越的保温性能,应用范围比较广泛。施工期间,要充分考虑到其接头部位的处理,这将直接影响到系统整体运行的安全性和可靠性。文章以某北方城市新区集中供热工程为案例,探讨预制直埋保温管接头施工关键技术应用,旨在严格保障施工质量,为相似工程施工提供可参考依据。 展开更多
关键词 集中供热工程 预制直埋保温管接头施工 关键技术
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P91钢管道焊接接头残余应力与力学性能研究
7
作者 王慧宁 周绍振 肖承燃 《化工机械》 2026年第1期94-99,共6页
以P91钢管道焊接接头为研究对象,利用数值模拟研究了其焊接后的微观组织、残余应力和力学性能的变化特征,以对P91钢管道焊接接头性能优化提供工艺指导。研究结果表明:焊接冷却过程中发生的固态相变对残余应力和应变产生了较大影响;热影... 以P91钢管道焊接接头为研究对象,利用数值模拟研究了其焊接后的微观组织、残余应力和力学性能的变化特征,以对P91钢管道焊接接头性能优化提供工艺指导。研究结果表明:焊接冷却过程中发生的固态相变对残余应力和应变产生了较大影响;热影响区的峰值应力和拉伸最大应变明显上升,接头处存在较大的纵向残余应力且已超过屈服强度,热影响区的应变明显高于焊缝区。 展开更多
关键词 P91钢管道 焊接接头 热影响区 残余应力 马氏体相变
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异种钢小径管焊接接头相控阵超声检测应用
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作者 付任珍 邹伟光 +1 位作者 李新蕾 莫永兴 《无损检测》 2026年第3期91-94,共4页
因组织不均匀及线膨胀系数差异较大,锅炉中异种钢焊接接头极易失效。传统的X射线检测对此类大厚度比工件中的面积型缺陷检出率低,采用相控阵超声检测技术对异种钢小径管接头进行了检测,结果表明其能够有效发现此类缺陷。通过近年的工程... 因组织不均匀及线膨胀系数差异较大,锅炉中异种钢焊接接头极易失效。传统的X射线检测对此类大厚度比工件中的面积型缺陷检出率低,采用相控阵超声检测技术对异种钢小径管接头进行了检测,结果表明其能够有效发现此类缺陷。通过近年的工程应用结果,验证了相控阵超声检测对危害性面积型缺陷的高检出率,有利于消除异种钢小径管焊接接头可能出现的重大安全隐患并减少停机风险。 展开更多
关键词 异种钢 小径管焊接接头 面积型缺陷 相控阵超声检测
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球墨铸铁管接口力学性能研究进展
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作者 吕溯 王列德 +1 位作者 韦智操 洪子博 《工程建设与设计》 2026年第5期106-109,共4页
为解决球墨铸铁管在工程践中遇到的接口轴向抗拉和横向抗弯能力不足时,连接位置容易出现变形断裂等问题,论文总结了近年来国内外专家学者对球墨铸铁管接口的轴向抗拉、横向弯曲,以及其他力学性能进行的研究,并根据目前的研究进展提出尚... 为解决球墨铸铁管在工程践中遇到的接口轴向抗拉和横向抗弯能力不足时,连接位置容易出现变形断裂等问题,论文总结了近年来国内外专家学者对球墨铸铁管接口的轴向抗拉、横向弯曲,以及其他力学性能进行的研究,并根据目前的研究进展提出尚待研究的问题。 展开更多
关键词 球墨铸铁管 承插式接口 轴向拉伸 横向弯曲
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某水库大坝混凝土防渗墙施工技术系统研究与实践
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作者 李文昭 《全面腐蚀控制》 2026年第1期92-94,共3页
本文以某黄土均质坝除险加固工程为背景,系统研究了混凝土防渗墙在复杂地质条件下的施工关键技术。重点阐述了成槽工艺、泥浆护壁与清孔换浆、混凝土浇筑质量控制及墙段连接等关键工序的技术要点。
关键词 混凝土防渗墙 清孔换浆 接头管法 质量控制
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海洋用X65MO钢级直缝埋弧焊管焊接接头强韧性研究
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作者 张婷婷 张志明 +3 位作者 周瑞 刘涛 嵇峰 丁光伟 《钢管》 2026年第1期25-32,共8页
针对某项目对X65MO钢级直缝埋弧焊管的焊缝纵向拉伸和焊接接头冲击韧性提出的特殊要求,试验分析钢管制造工艺的可行性和合理性。通过研究不同焊丝匹配对X65钢级钢管焊缝纵向拉伸性能的影响规律,揭示出焊缝纵向屈服强度降低至母材屈服强... 针对某项目对X65MO钢级直缝埋弧焊管的焊缝纵向拉伸和焊接接头冲击韧性提出的特殊要求,试验分析钢管制造工艺的可行性和合理性。通过研究不同焊丝匹配对X65钢级钢管焊缝纵向拉伸性能的影响规律,揭示出焊缝纵向屈服强度降低至母材屈服强度水平可能导致焊接接头在导向弯曲时开裂,并对钢管综合力学性能产生不利影响;通过母材化学成分设计、焊材杂质元素限定、焊剂碱度控制以及焊接工艺优化等措施解决了海洋用X65MO钢级Φ711 mm×19.1 mm直缝埋弧焊管壁厚中心处的焊缝及焊接热影响区脆化问题,使得该规格钢管0℃时焊缝和焊接热影响区的夏比冲击吸收能均值分别达到160 J和279 J,剪切面积率分别为63%和91%。 展开更多
关键词 直缝埋弧焊管 焊缝 纵向拉伸性能 焊接接头 夏比冲击韧性
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球墨铸铁供热管道应用及实验平台研究
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作者 王东红 李文惠 《暖通空调》 2026年第3期145-148,131,共5页
为了检验球墨铸铁管道在供热运行参数条件下的性能,以临汾市滨河东路与工业路连通工程使用的DN1200球墨铸铁管道为例,建设了实验平台,对其传热、应力应变、管道泄漏等性能进行了测试。研究结果表明,球墨铸铁供热管道应力性能可靠,保温... 为了检验球墨铸铁管道在供热运行参数条件下的性能,以临汾市滨河东路与工业路连通工程使用的DN1200球墨铸铁管道为例,建设了实验平台,对其传热、应力应变、管道泄漏等性能进行了测试。研究结果表明,球墨铸铁供热管道应力性能可靠,保温性能良好,运行安全,为球墨铸铁热力管道应用提供了实践基础。 展开更多
关键词 球墨铸铁 供热管道 承插接口 实验平台 二次应力 保温性能
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一起110 kV电力电缆中间接头故障分析
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作者 李成坤 傅雪婷 +3 位作者 袁鼎发 张惠荣 朱双 黄卫 《农村电气化》 2026年第2期65-68,共4页
文章以一起110 kV电力电缆故障跳闸停运事故为研究对象,通过历史运维数据分析与故障接头拆解检测,系统分析中间接头故障成因。研究发现,事故根源在于中间接头应力锥搭接断口处存在错位。针对应力锥错位成因,首先通过施工安装记录溯源分... 文章以一起110 kV电力电缆故障跳闸停运事故为研究对象,通过历史运维数据分析与故障接头拆解检测,系统分析中间接头故障成因。研究发现,事故根源在于中间接头应力锥搭接断口处存在错位。针对应力锥错位成因,首先通过施工安装记录溯源分析,排除了施工工艺缺陷因素;结合电缆通道地质勘察数据,发现顶管穿越河流段存在异常位移。通过陀螺仪定位技术对顶管通道进行三维空间坐标比对,证实顶管结构存在轴向偏移。该偏移产生的持续机械应力通过电缆本体传导,最终导致应力锥位置发生位移形变,引发电力电缆故障。该案例作为非典型故障类型,为电缆通道选型设计、顶管施工质量控制及运维阶段的监测提供了重要技术参考。 展开更多
关键词 110 kV单芯电缆 中间接头 应力锥 顶管通道
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水中大型深基坑锁口钢管桩围堰设计与施工技术研究
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作者 易丹 《科技创新与应用》 2026年第4期168-171,共4页
该研究以某特大桥项目为案例,详细探讨该桥主墩承台采用锁口钢管桩围堰设计及施工的技术应用。该文通过对围堰设计的全面分析和有限元仿真计算,研究大型深基坑钢管桩围堰的多工况计算,以确保围堰在施工过程中能够满足安全性和稳定性要... 该研究以某特大桥项目为案例,详细探讨该桥主墩承台采用锁口钢管桩围堰设计及施工的技术应用。该文通过对围堰设计的全面分析和有限元仿真计算,研究大型深基坑钢管桩围堰的多工况计算,以确保围堰在施工过程中能够满足安全性和稳定性要求。此外,创新性的封水止水技术可解决传统围堰封水的难题,提升围堰的密封性能,并成功实现水中大型承台墩身的安全施工目标。该技术不仅具有高效、经济、适用范围广等优点,还为类似工程提供技术借鉴和经验参考。 展开更多
关键词 大型深基坑 锁口钢管桩 大型围堰 有限元计算 封水止水技术
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汽车进气管组合式二次抽芯注射模具设计
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作者 熊毅 陈亮 《塑料工业》 北大核心 2026年第1期90-95,共6页
汽车进气管下盖中的两处复合倒扣脱模困难,通过设计组合式二次抽芯机构解决了机构的布局难题和运动顺序控制问题。将下盖左侧圆筒倒扣分解为3个部分,管道内孔抽芯距和抽芯力均较大,由主滑块成型,管道外侧翻边由两个哈夫滑块成型,哈夫滑... 汽车进气管下盖中的两处复合倒扣脱模困难,通过设计组合式二次抽芯机构解决了机构的布局难题和运动顺序控制问题。将下盖左侧圆筒倒扣分解为3个部分,管道内孔抽芯距和抽芯力均较大,由主滑块成型,管道外侧翻边由两个哈夫滑块成型,哈夫滑块安装在主滑块上从而节省空间,运动时,斜导柱驱动哈夫滑块抽芯完成后,油缸带动主滑块和哈夫滑块一起向主方向抽芯。宝塔接头由两个哈夫滑块+一个斜拉滑座实现连续分步抽芯,斜拉滑座在斜导柱驱动下作连续运动,因主滑块的延迟运动,哈夫滑块和内型芯先完成倒刺和内孔的抽芯,到达限位距离后,主滑块带动所有零件向主方向抽芯,完成宝塔接头外形结构的抽芯。最后,设计了同时成型汽车进气管上盖和下盖的家族注射模具,模具共有14个抽芯机构,塑件由推杆+推管+推件块+斜顶联合推出,19个水路保证塑件冷却的均匀性,经生产验证,模具工作可靠、紧凑、高效。 展开更多
关键词 汽车进气管 二次抽芯 倒扣 宝塔接头 哈夫滑块 家族模具
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扁形金属波纹管约束钢筋浆锚搭接连接性能有限元分析
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作者 古继甲 李振宝 +1 位作者 贾亦杰 李沐珊 《山西建筑》 2026年第4期1-6,共6页
针对预制陶粒泡沫混凝土夹层剪力墙结构上下层墙体水平缝连接,提出了一种采用扁形波纹管约束钢筋浆锚的间接搭接连接节点,通过有限元数值模拟方法,研究了搭接长度、灌浆料强度及波纹管壁厚等因素对该新型连接节点连接性能的影响。结果表... 针对预制陶粒泡沫混凝土夹层剪力墙结构上下层墙体水平缝连接,提出了一种采用扁形波纹管约束钢筋浆锚的间接搭接连接节点,通过有限元数值模拟方法,研究了搭接长度、灌浆料强度及波纹管壁厚等因素对该新型连接节点连接性能的影响。结果表明:扁形波纹管约束钢筋浆锚搭接能大幅度减小钢筋的搭接长度,满足极限搭接长度的试件发生钢筋拉断破坏;试件的极限承载力会随着灌浆料强度的提高而增大,灌浆料强度达到80 MPa时即可满足连接节点的强度需求;增加波纹管壁厚可以提高波纹管的环向约束作用,延缓内部灌浆料裂缝的发展和钢筋的微小滑移,对试件的极限承载力影响不大。扁形波纹管约束钢筋浆锚间接搭接连接节点可以有效保障预制陶粒泡沫混凝土夹层剪力墙结构上下层墙体水平缝连接。 展开更多
关键词 复合剪力墙 水平缝连接 浆锚搭接 扁形波纹管 有限元分析
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环形凹槽对振动工况下管接头密封性能稳定性的影响研究 被引量:1
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作者 刘静 张岭 +4 位作者 庞凯月 贾铎 王润良 钟后顺 丁晓宇 《地震工程与工程振动》 北大核心 2025年第1期229-235,共7页
锥面管接头广泛应用于各种航空航天飞行器的管路系统,其密封性能的稳定性直接影响着飞行器的工作可靠性。经验表明,在锥面上设置环形凹槽可以提升锥面管接头的密封性能稳定性,然而目前缺少证明该观点的试验数据。以航空发动机上常用的某... 锥面管接头广泛应用于各种航空航天飞行器的管路系统,其密封性能的稳定性直接影响着飞行器的工作可靠性。经验表明,在锥面上设置环形凹槽可以提升锥面管接头的密封性能稳定性,然而目前缺少证明该观点的试验数据。以航空发动机上常用的某74°锥面管接头为对象,通过旋转弯曲疲劳试验证明了环形凹槽可以显著提升振动工况下锥面管接头密封性能稳定性。在此基础上,基于有限元仿真证明了环形凹槽的边缘可以产生接触压强集中带,起到线密封的作用,从而对环形凹槽提升密封性能稳定性的机理给出了定性的解释。研究可为锥面管接头及其他形式静密封结构的改进设计提供参考。 展开更多
关键词 管接头 密封性能 振动工况 环形凹槽 旋转弯曲疲劳试验
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基于Moldflow的五通管接头模流分析及模具设计
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作者 黄可 邹华杰 +2 位作者 靳敏 许晨晨 强宇汉 《现代塑料加工应用》 北大核心 2025年第3期33-36,共4页
对某型号五通管接头进行结构分析,获得模具设计难点。将制品模型作缩小处理,在Moldflow 2024模流分析软件中,所有效应下全局变形最严重区域,出现在G1管端处,翘曲率为0.92%;全局变形量最低出现在浇口附近,翘曲率为0.02%。设计主瓣合镶件... 对某型号五通管接头进行结构分析,获得模具设计难点。将制品模型作缩小处理,在Moldflow 2024模流分析软件中,所有效应下全局变形最严重区域,出现在G1管端处,翘曲率为0.92%;全局变形量最低出现在浇口附近,翘曲率为0.02%。设计主瓣合镶件及从动瓣合镶件,保障了内缩动作平顺。通过瓣合成型件在预压弹簧驱动下将模具轴向运动转置为径向运动,实现瓣合成型件与制品的分离。设置隔水管,将制品内侧热量快速导出,以保证制品内外收缩均衡,实现快速注塑。 展开更多
关键词 五通管接头 单浇口 翘曲率 抽芯机构 模流分析
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纤维增强热塑性管道熔接补强接头爆破失效机制
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作者 李常友 任京文 +1 位作者 王雨婷 王旱祥 《中国石油大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期165-173,共9页
针对当前纤维增强热塑性管道(RTPs)连接接头易腐蚀、易疲劳、外径尺寸大等问题,基于理论模型设计一种新型熔接补强接头,采用有限元仿真与爆破试验相结合的研究方法,揭示纤维增强热塑性管道熔接补强接头在爆破载荷作用下的失效机制;通过... 针对当前纤维增强热塑性管道(RTPs)连接接头易腐蚀、易疲劳、外径尺寸大等问题,基于理论模型设计一种新型熔接补强接头,采用有限元仿真与爆破试验相结合的研究方法,揭示纤维增强热塑性管道熔接补强接头在爆破载荷作用下的失效机制;通过将3D Hashin失效准则与最大应力准则相结合,融合剩余刚度模型和内聚力模型,提出基于VUMAT子程序的渐进损伤评估方法。结果表明:管道及接头的最终失效形式为黏接层与熔接区失效,损伤失效过程分为4个阶段:无损伤阶段、黏接层损伤阶段、基体损伤阶段及失效阶段;黏接层的损伤由接头两端向中间扩展,剪切强度不足是造成损伤的主要原因;RTPs增强层基体损伤首先发生在接头附近,并逐步向其他非接头区域扩展,接头区域的基体损伤受到黏接层损伤扩展规律的影响。 展开更多
关键词 增强热塑性管道 接头设计 渐进损伤 爆破失效 内聚力模型
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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 +2 位作者 张小江 贾海朋 于瑞生 《机械设计》 北大核心 2025年第6期58-67,共10页
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... 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。 展开更多
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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