压裂泵阀箱自增强技术仿真研究.pdf

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1、2014正2月机械科学与技术February2014第33卷第2期MechanicalScienceandTechnologyforAerospaceEngineeringVol

2、33No．2压裂泵阀箱自增强技术仿真研究何霞，赵敏，陈林燕，李蓉(西南石油大学机电工程学院，成都610500；中国石油天然气集团公司长城钻探工程技术研究院，盘锦124010；中石化江汉石油管理局第四石油机械厂，荆州434024)摘要：基于弹塑性自增强理论，对压裂泵阀箱进行了弹塑性有限元非线性研究，探讨了自增强技术和机械加工精度对阀箱疲劳寿命的影响。

3、分析了不同自增强压力下的阀箱应力，确定了阀箱内腔相贯线处最佳自增强压力为420．6MPa。对自增强前后阀箱的疲劳寿命进行预测结果表明：阀箱疲劳薄弱区位于内腔相贯线处，自增强后疲劳薄弱区向壁间转移，偏离了疲劳危险区域，阀箱内壁表面材料得到有效保护。自增强技术使阀箱应力峰值降低了30．6l％，最低疲劳寿命提高了6．97倍。自增强技术与提高阀箱内腔表面加工精度的方法相比，前者对延长阀箱疲劳寿命效果更佳。关键词：压裂泵阀箱；自增强技术；疲劳寿命；加工精度中图分类号：TH322文献标识码：A文章编号：1003—8728(2014)02

4、．0208-04FatigueLifeAnalysisforFluidCylinderBasedonAutofrettageTechnologyHeXia，ZhaoMin，ChenLinyan，LiRong。(MechanicalandElectricalEngineering，SouthwestPetroleumUniversit，Chengdu610500；GreatWallEngineeringResearchInstituteofChinaNationalPetroleumCorporation，Panjin1240

5、10；SJPetroleumMachineryCo．，JianghanPetroleumAdministrationBureau，Jingzhou434024)Abstract：Basedonautofrettagetechnologyofelasticplastictheory，thestressdistributionoffracturingfluidcylinderwasobtainedbytheelasticplasticnonlinearfiniteelementanalysisforadomesticfractu

6、ringpump，whichwasem—ployedtoresearchhowtoimprovefatiguelifeofthefluidcylinderbyusingautofrettagetechnologyorimprovingma—chiningaccuracy．Throughcomparingthemaximumstressunderdifferentautofrettagepressurelevels，thebestauto—frettagepressureleveloffluidcylinderSintraca

7、vityintersectionWasdeterminedas420．6MPa．AccordingtoS．Nde—signcriteria．apredictionlifeoffluidcylindercouldbeconductedbyusingMSC．Fatiguecode．Resultsindicatedthatthefatigueregionsofautofrettagefluidcylinderhadbeentransferredtoinnerplacesandhadbeendeviatedfromthefatigu

8、edangerzone．namelyintracavityinterseetion．Theintracavityintersectionwaseffectivelyprotected．andthestresspeaksofthefluidcylinderreducedby30．61％anditsminimumfatiguelifeincreasedby6．97timesafterauto．frettage．Comparedwithimprovingmachiningaccuracy，theautofrettagetechno

9、logycanincreasethefluidcylinderslifemuchmoreeffectively．Keywords：computersimulation；efficiency；fatigueofmaterials；finiteelementmethod；machining；p