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基于分形理论和随机抽样的机加工表面粗糙度轮廓曲线几何形貌共性表征被引量：2: 2015年; 不同表面粗糙度下的轮廓曲线几何形貌共性特征,是建立机加工金属密封面微观泄漏模型,计算气体泄漏率定量评估密封性能的基础前提.首先,通过Monte Carlo随机正态分布抽样公式结合密封表面粗糙度加工参数,模拟得到服从正态分布和预设表面粗糙度值的粗糙表面轮廓曲线.然后,依据不同样本容量和表面粗糙度下平均峰角、平均峰高和三角峰数目/样本容量等轮廓曲线形貌特征统计数据,分析得到模拟曲线几何共性特征.最后,采用分形理论中剖面位形法,通过数据拟合得到粗糙表面轮廓曲线几何形貌特征值(平均峰角和平均峰高)与分形参数(分形维数和分形标度)间的函数关系.结果表明:机加工表面粗糙度与分形维数一一对应,使得用分形参数定量描述粗糙表面轮廓曲线成为可能.; 许志倩闫相祯杨秀娟杨秀娟王明达王明达; 关键词：分形维数表面粗糙度

导管架平台碰撞极限承载力的非线性集群并行计算: 2014年; 将并行计算理论和方法引入到导管架碰撞极限承载力的非线性分析中,根据美国石油学会API RP 2A-WSD标准中的方法建立桩腿非线性抗侧力-位移曲线,考虑桩-土非线性的特点分析导管架碰撞极限承载力。利用该方法对埕岛油田某导管架平台的碰撞极限承载力进行研究,分别得到平台在碰撞力作用下的平台顶部荷载-位移曲线、主桩腿弯矩变化、Mises应力变化曲线等。将集群并行运算的结果与单一PC机的结果进行对比,验证并行计算的计算精度和计算效率,同时研究不同影响因素对并行加速比和并行效率的影响。计算结果表明:平台主桩腿最大位移、应力随碰撞位置的降低而增大;碰撞位置越低,平台的碰撞极限承载能力越大;并行计算所得到的结果与单一PC机运算得到的结果相差很小,是可信的;并行加速比随着参与并行结点数的增加而增大,并行效率随着参与并行结点数的增加而下降;随着模型节点和单元数目的增多,集群的并行效率提高,并且越复杂的模型和结构在进行计算时集群并行计算能力的优势越明显。; 闫相祯赵海培于本福许志倩杨秀娟季雪迎; 关键词：导管架平台并行计算

微观泄漏机理在非API套管接头密封性能评估中的应用被引量：20: 2014年; 将微观泄漏机理引入非API套管接头密封性能研究,旨在建立表面粗糙度和密封结构加工参数与微观气体泄漏率之间的函数映射关系。通过Monte Carlo随机正态分布抽样公式结合密封表面粗糙度加工参数,模拟得到服从正态分布和预设表面粗糙度值的粗糙表面轮廓曲线,依据不同样本容量和表面粗糙度下平均峰角、平均峰高和三角峰数目/样本容量等轮廓曲线形貌特征统计数据,分析得到模拟曲线几何共性特征。结合弹塑性力学接触理论和计算得到的粗糙表面几何形貌参数,建立具有几何共性特征的高硬度管体层锥体压入低硬度软金属镀层平面简化泄漏模型,将气体泄漏看作不可压缩稳定层流,推导出含有密封面微观几何形貌特征(平均峰角和平均峰高)的气泄漏率计算公式。将与套管接头主密封结构重要加工参数相关的总密封预紧压力代入微观气体泄漏率计算公式,得到适用于非API套管接头密封性能定量评估计算方法。泄漏率实例计算结果表明,不同表面粗糙度对应气体泄漏率相差一个数量级,且加工精度等级越高相差越明显。非API套管接头密封设计和性能评估必须考虑金属机加工表面粗糙度。; 许志倩闫相祯杨秀娟殷晓康王明达郑晓云; 关键词：套管接头泄漏率表面粗糙度密封结构

非API套管接头主密封结构气密性能试验分析被引量：20: 2014年; 非API套管接头主要通过金属对金属的径向过盈主密封结构，保证气井开采时的井筒内气密性。依据7 in．套管接头尺寸选用锥面对锥面径向主密封结构型式加工试件，通过密封面过盈配合尺寸控制密封预紧力，测试不同密封预紧力下的气体泄漏率；分别采用车削、磨削和研磨工艺加工接触面，对比分析不同表面粗糙度对气密性能影响程度；取径向密封接触宽度范围2．5～25 mm，测试相同密封预紧力和气体压力下，不同接触宽度对应的气体泄漏率。试验测试结果表明，较高的初始接触压力是形成金属对金属密封的必要条件，当接触压力接近2倍材料屈服强度后，随气体压力升高泄漏率曲线近似保持水平，径向金属密封产生稳定气密性能；密封面的表面粗糙度不同，其进入稳定密封状态的快慢程度不同，表面光洁度越高、进入速度越快气密性能越好；径向接触宽度在2．5～10 mm范围内，气体泄漏率随接触宽度增加而显著降低，10 mm以后接触宽度对气密性能影响不大。; 许志倩闫相祯杨秀娟殷晓康王明达; 关键词：泄漏率套管接头气密性试验

非API套管接头完整性评估计算方法被引量：10: 2016年; 针对非API套管接头的连接和密封性能提出一套完整的解析评估计算方法。首先建立具有密封和内外螺纹啮合结构的非API套管接头力学分析模型,依据API套管接头失效形式(螺纹跳扣、螺纹剪切破坏和接头断裂)及其机理结合弹塑性力学理论,推导出非API套管接头发生相应连接失效时的临界轴向载荷计算公式。然后,依据螺纹啮合对变形协调方程和单个螺纹牙轴向弹性变形分析,推导出套管接头螺纹牙啮合法向接触力计算方程组,从而获得非API套管接头各个螺纹牙轴向变形量及其承载轴向载荷分布情况数值解。最后,通过对比各个螺纹牙承载轴向载荷与连接失效临界载荷对非API套管接头进行连接性能评估;通过计算轴向载荷和气体内压作用下,套管接头螺纹轴向变形量及其对接头密封过盈配合值的影响,对非API套管接头进行密封性能评估。通过对3种典型非API套管接头完整性评估计算结果表明:在螺距、螺纹啮合中径、螺纹高度等螺纹参数相同情况下,非API套管接头的螺纹牙型设计参数(承载面角度与导向面角度)对其连接和密封性能影响显著。; 许志倩闫相祯闫相祯; 关键词：机械设计及理论套管接头密封结构

CO_2腐蚀对套管强度动态影响分析被引量：7: 2014年; 针对腐蚀对套管强度时变性影响,采用双重迭代试算法结合压力温度耦合作用,计算井筒内压力、温度沿井深方向分布情况,依据Norsok模型得到全井套管柱CO2腐蚀速率计算预测模型。依据试井理论利用现场录测井口压力数据回归得到气井稳产阶段井口压力随时间变化函数关系,将定产降压阶段内的压力温度时变规律引入腐蚀速率预测模型,建立CO2腐蚀环境下全井套管柱剩余强度时变性分析系统,通过对均匀腐蚀套管强度实例计算结果表明:腐蚀引起的壁厚减薄使得套管柱剩余强度随时间增加逐年降低,稳产阶段初期下降最快,随时间增加下降趋势逐渐减缓,其沿井深分布规律与腐蚀速率变化规律相似;套管极限抗挤毁强度受均匀腐蚀影响显著,其降低程度高于套管极限抗内压强度和管体抗拉强度。; 许志倩闫相祯杨秀娟; 关键词：套管腐蚀速率

凸集模型非概率可靠性在储气库不活动断层滑移评估中的应用被引量：3: 2014年; 将凸集模型引入到储气库不活动断层滑移非概率可靠度分析中,根据断层剪切破坏的特点建立断层滑移极限状态函数,并在断层滑移可靠度计算过程中对极限状态函数进行线性近似计算,建立储气库断层滑移非概率可靠度计算模型。利用上述方法对中国某储气库注气后的断层滑移可靠性进行了分析,并将该方法与Monte-Carlo方法的计算结果进行对比,验证了模型的计算精度,同时研究了断层位置处的孔隙压力、断层倾角、地应力不均匀系数对断层滑移可靠度的影响。计算结果表明:非概率可靠性计算模型在求解断层滑移可靠度时不需要大量的参数样本和固定的概率分布函数,具有较好的实用性,并能满足实际工程的计算需求;断层滑移可靠度随着断层位置孔隙压力、地应力不均匀系数的增大而减小,随着断层倾角θ的增大先减小后增大,并且当断层倾角θ与岩石内摩擦角φ的关系为θ∈[min(45°+φ/2),max(45°+φ/2)]时,断层滑移可靠度最小。; 于本福闫相祯杨恒林许志倩杨秀娟冯耀荣; 关键词：地下储气库非概率可靠性极限状态函数

粗糙表面几何形貌特征的分形参数描述被引量：5: 2015年; 采用分形参数研究表面粗糙度对粗糙表面轮廓几何形貌的影响规律。结合表面粗糙度加工参数和随机抽样方法，模拟得到服从正态分布和预设粗糙度的表面轮廓曲线，根据统计得到的模拟轮廓曲线几何形态共性特征．建立基于平均峰角和平均峰高的等腰三角形轮廓曲线分形模型。采用剖面位形法通过轮廓曲线总长及其相应分形标度获得不同轮廓算术平均偏差下的分形维数，通过幂律拟合得到分形维数与表面粗糙度问的函数关系。在同一表面粗糙度下用数学软件回归得到分形标度与平均峰角的数学表达式，同时建立数学表达式中相关参数与分形维数间的函数关系．最终得到表面粗糙度在0．1—1．6μm范围内的粗糙表面轮廓几何形貌特征值（平均峰角和平均峰高）的分形参数（分形维数和分形标度）描述公式。; 许志倩闫相祯闫相祯殷晓康杨秀娟; 关键词：表面粗糙度

不同缺陷对套管剩余强度影响分析被引量：9: 2014年; 借助有限元软件ANSYS对套管在均匀、点状和裂缝腐蚀缺陷下的剩余强度进行了计算。结果表明:均匀腐蚀下套管剩余强度随壁厚减薄而近似线性降低;点状腐蚀套管剩余强度变化为降低—平稳—降低;裂缝腐蚀下套管内压和外压剩余强度变化与点状腐蚀趋势近似,而拉伸曲线只在开始时急剧下降,随后一直保持平稳;腐蚀后套管承载能力由大到小排序为:点状腐蚀、均匀腐蚀、缝隙腐蚀。; 许志倩闫相祯杨秀娟张彦廷; 关键词：套管 ANSYS

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山东省优秀中青年科学家科研奖励基金(BS2012ZZ012)

文献类型

领域

主题

机构

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