沖擊載荷下的石油測(cè)試管柱減振系統(tǒng)的數(shù)值模擬.pdf

1、本文基于有限元分析軟件ANSYS研究沖擊載荷下石油測(cè)試管柱減振系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)性質(zhì)。在模擬過程中涉及幾何非線性、材料非線性、狀態(tài)非線性和動(dòng)態(tài)加載等問題。本文在如下幾個(gè)方面做了探討：（1）建立新設(shè)計(jì)研制的減振器和以往現(xiàn)場(chǎng)用的減振器三維有限元模型，并在LS-DYNA中進(jìn)行仿真計(jì)算，討論在沖擊強(qiáng)度一定的條件下，三種不同主瓣頻率的半正弦脈沖力對(duì)減振效果的影響，并比較兩種減振器的減振效果。（2）對(duì)已建立的新型減振器模型，在沖擊強(qiáng)度一定下，脈沖力主瓣頻

2、率為150HZ時(shí)分別改變彈簧剛度、橡膠Mooney-Rivlin參數(shù)、橡膠和外套管的動(dòng)摩擦系數(shù)、下接頭質(zhì)量進(jìn)行有限元分析，并討論減振效果。（3）對(duì)已建立的新型減振器模型，進(jìn)行改變工況有限元分析。分別討論改變脈沖力的沖擊強(qiáng)度和沖擊波形時(shí)對(duì)系統(tǒng)減振效果的影響。（4）采用均勻設(shè)計(jì)法，選取新型減振器的24組不同結(jié)構(gòu)參數(shù)，建立三維有限元分析模型，用LS-DYNA計(jì)算減振系統(tǒng)的最大位移和最大地基擾動(dòng)力分布情況，然后對(duì)最大位移和最大地基擾動(dòng)力進(jìn)行多元

3、線性回歸，得到最大位移和最大地基擾動(dòng)力隨7個(gè)影響因素的擬合特性。（5）對(duì)西安213所出產(chǎn)的長(zhǎng)、短減振器和新型減振器進(jìn)行輸入、輸出信號(hào)衰減實(shí)驗(yàn)，并進(jìn)行減振系數(shù)比較。模擬工況以三種不同頻率內(nèi)的瞬態(tài)激振方式對(duì)減振器進(jìn)行激勵(lì)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明新研制的減振器，其減振效果明顯優(yōu)于西安213所研制的長(zhǎng)、短減振器，尤其在中高頻段更為明顯。然后對(duì)新型減振器進(jìn)行有限元分析，與實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較。本文通過有限元分析結(jié)果討論減振器的結(jié)構(gòu)參數(shù)與減振性能指標(biāo)的關(guān)系。不僅可以