沖擊載荷下的石油測試管柱減振系統(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試管柱減振系統(tǒng)的動力學性質(zhì)。在模擬過程中涉及幾何非線性、材料非線性、狀態(tài)非線性和動態(tài)加載等問題。本文在如下幾個方面做了探討：（1）建立新設(shè)計研制的減振器和以往現(xiàn)場用的減振器三維有限元模型，并在LS-DYNA中進行仿真計算，討論在沖擊強度一定的條件下，三種不同主瓣頻率的半正弦脈沖力對減振效果的影響，并比較兩種減振器的減振效果。（2）對已建立的新型減振器模型，在沖擊強度一定下，脈沖力主瓣頻

2、率為150HZ時分別改變彈簧剛度、橡膠Mooney-Rivlin參數(shù)、橡膠和外套管的動摩擦系數(shù)、下接頭質(zhì)量進行有限元分析，并討論減振效果。（3）對已建立的新型減振器模型，進行改變工況有限元分析。分別討論改變脈沖力的沖擊強度和沖擊波形時對系統(tǒng)減振效果的影響。（4）采用均勻設(shè)計法，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計算減振系統(tǒng)的最大位移和最大地基擾動力分布情況，然后對最大位移和最大地基擾動力進行多元

3、線性回歸，得到最大位移和最大地基擾動力隨7個影響因素的擬合特性。（5）對西安213所出產(chǎn)的長、短減振器和新型減振器進行輸入、輸出信號衰減實驗，并進行減振系數(shù)比較。模擬工況以三種不同頻率內(nèi)的瞬態(tài)激振方式對減振器進行激勵，實驗結(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、短減振器，尤其在中高頻段更為明顯。然后對新型減振器進行有限元分析，與實驗結(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)與減振性能指標的關(guān)系。不僅可以