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矿产专业

钻机井架工况检测技术研究

时间:2013-1-17 19:09:36  作者:92毕业论文网  来源:www.92bylw.com  查看:96  评论:0

钻机井架工况检测技术研究

摘  要:石油钻机主要用于钻油、气井、破碎岩石、取出岩屑、保护井壁、固井和完井、形成油流通道等多种钻井作业。井架作为钻机的重要部件之一,在长期的使用过程中,由于拆卸、安装和运输等导致的各种缺陷以及超载和腐蚀等因素的影响,使得在用钻机井架的内部结构产生了不良变化,从而降低了钻机井架原设计的承载能力,加之其钢结构杆件多、承受交变载荷,工作环境恶劣,因强度不够、疲劳、失稳而破坏的情况在实际工作中多有发生。随着国内外钻机类型的不断扩充和生产规模的不断扩大,为保证其安全生产,对钻机井架不同工况的力学性能和有限元分析越来越重要,已成一种研发趋势。
   本课题以在役ZJ20型石油钻机为主要研究对象,针对ZJ20井架的静力学和动力学力学特性进行了深入研究。通过对整个井架在不同工况载荷的研究和分析,依靠经典的材料力学、弹性力学、结构力学有关理论,对井架的结构作大量简化,利用ANSYS分析软件建立起井架的数字化模型并进行分析,计算井架在工作过程中的应力、应变状态及位移大小,对井架进行静态载荷分析,得出井架在最大静钩载、无风载;正常吊重,有风载;最大静钩载、有风载;全风载,四种工况下井架主要位移变形、井架的应力分布。并对在役井架实际所承受因时间变化的突发动载荷进行瞬态动力学分析。最后针对井架稳定性分析,验证井架稳定性。

关键词:ZJ20钻机井架;建模;有限元分析;静力分析;动态;瞬态;稳定性                  参考文献

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   致 谢
   
   本论文在选题及编写研究过程中得到鲍泽富教授的悉心教导,在鲍老师的精心指导和热情关怀下完成的。鲍老师多次询问我论文进程,并为我指点迷津,帮助我开拓研究思路,精心点拨、热忱鼓励。鲍老师一丝不苟的作风,严谨求实的态度,精益求精的精神,以及他渊博的知识和独到的见解、勤勉和忘我的工作态度使我受益匪浅。鲍老师在学术上积极创新开拓的风格和事业上锐意进取的执著精神是我终身的学习榜样。如果没有他的高瞻远瞩、严格要求以及督促指导,想要完成这个设计是难以想象的,论文也是不可能如期完成。在此,我谨向鲍老师表示最衷心的感谢!
   同时,衷心的感谢其他给我帮助的老师,蒋亚洲师兄,俞金林、苗波同学,以及机械工程学院其他予以我帮助的所有同学。亚洲师兄以他渊博的知识、乐于助人的精神,他能在攻研硕士论文期间以有限的时间给予我莫大的帮助,我感之不尽。金林不仅是我的室友,也是与我相互讨论、相互帮助、相互鼓励的知心好友。他们乐于助人、悉心指导的精神,给我留下了深刻的印象。
   感谢我的爸爸妈妈,焉得谖草,言树之被背,养育之恩,无以回报。没有他们无私的奉献和默默的支持,我就不能顺利完成学业。在此向他们表示深深的感谢。
   最后,我诚挚的向所有对我帮助的人深深的鞠上一躬。


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