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《冲击载荷下的石油测试管柱减振系统的数值模拟》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、机械设计与制造第10期-8-MachineryDesign&Manufacture2007年10月文章编号:1001-3997(2007)10-0008-03冲击载荷下的石油测试管柱减振系统的数值模拟*尹长城(湖北汽车工业学院汽车系,十堰442002)王元勋(华中科技大学土木工程与力学学院,武汉430074)NumericalanalysisofoiltestingpipeshockabsorbersystemunderImpactloadYINChang-cheng(HubeiAutomotiveIndustrialInstitute,Shiyan442
2、002,China)WANGYuan-xun(HuaZhongUniversityofScienceandTechnology,Wuhan430074,China)"!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"!!!【摘要】基于有限元分析软件ANSYS研究冲击载荷下石油测试管柱减振系统的动力学性质,!!!在模拟过程中涉及几何非线性、材料非线性、状态非线性和动态加载等问题。建立新设计研制的减振!!!器和以往现场用的减振器三维有限元模型,在ANSYS/LS-DYNA中进行仿真计算,讨论在冲击强度!!!一定的条件下,
3、三种不同频率范围内的半正弦脉冲力对减振效果的影响,并比较两种减振器的减振!!!效果。并用实验结果验证模型。!!!关键词:地基扰动力;减振系数;冲击强度;新型减振器!!【Abstract】Dynamiccharacterofoiltestingpipeshockabsorbersystemunderimpactloadwere!!!!searchedwhichwerebasedonfiniteelementanalysissoftware.ANSYSinthispaper.Geometrynonlinear!!andmaterialnonlinearands
4、tatenonlinearanddynamicloadareinvolvedinsimulatecourse.Establish!!!!3Dfiniteelementmodelofnewdesignedshockabsorberandlocalshockabsorberformerused,andalso!!simulateaccuratebyANSYS/LS-DYNA,discusstheeffectofshockabsorberimpactbyhalfsinusoidal!!!!pulseforceunderthreedifferentfrequenc
5、y,andalsocomparetheeffectofthesetwoshockabsorber.!!Modelsarevalidatedbytheresultofexperiment.!!!!Keywords:Soil-structureperturbationforce;Shockabsorbercoefficient;Impactstrength;!!Newtypeofshockabsorber!!"!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"中图分类号:TE824.01文献标识码:A1引言的主要原因,也
6、是本研究的重要所在。减振器是射孔测试联作工艺中必不可少的工具。为减小射2力学模型弹时冲击波对射孔枪管柱的振动,现场普遍采用井下减振器,它以往减振器(以下简称老减振器)大多采用8节低刚度高阻安装在射孔枪起爆器与射孔枪管柱之间,与射孔枪及射孔枪管尼的橡胶圈串联作减振器的弹性元件,使系统隔离并吸收射孔柱串联,其工作原理属于隔振原理,即其实质是隔振器,依靠其枪在井底射弹时产生的激振能量。如图1所示为基于UG所设中的弹性元件来吸收激振能量,减小射孔枪管柱的振动,但实际计的老减振器模型。使用效果不好。现场施工所用的减振器一般为橡胶元件串联结构,在使用时屡屡发生事故,甚
7、至局部地区有50%以上的事故率。传统的减振器无法满足石油测试管柱系统的隔振要求,迫切需要设计出隔振性能更好的新型减振器。新型减振器的研制、开发已于2002年底完成,并在现场运用,全面推广于新疆油田的测试联作作业,取得了较好的经济效益和生产效益。获2003年克拉玛依市、新疆石油管理局科技成果一等奖。本研究课题目的在于进一步分析减振器在冲击载荷下的非线性动力学性质。射孔过程中井下的情况非常复杂,冲击振动波在井下的传播难以准确描述,从现场实际情况来看,由于封隔器等的使用,限制了图1老减振器管柱特别是测试表处的管柱的横向振动,这样,测试表不会因横新型减振器采用4节
8、低刚度高阻尼的橡胶圈及3个刚度较向振动而损坏。所以射孔造成的纵向振
