本文通過(guò)對(duì)連續(xù)油管焊接接頭振動(dòng)疲勞壽命的研究,達(dá)到準(zhǔn)確預(yù)測(cè)連續(xù)油管疲勞壽命的目的,對(duì)降低油管疲勞破壞率,具有良好的理論應(yīng)用及工程應(yīng)用價(jià)值。首先,通過(guò)疲勞試驗(yàn)獲得CT80鋼級(jí)連續(xù)油管母材以及焊接接頭的疲勞壽命曲線,連續(xù)油管母材的疲勞極限為250MPa,焊接接頭的疲勞極限為225MPa。利用掃描電鏡分析了疲勞斷口的形貌,發(fā)現(xiàn)CT80連續(xù)油管母材和焊接接頭發(fā)生疲勞斷裂的機(jī)理均為韌窩、解理斷裂。其次,采用了盲孔法、X射線衍射法測(cè)量了連續(xù)油管殘余應(yīng)力,并使用切環(huán)法對(duì)兩種方法測(cè)出的殘余應(yīng)力進(jìn)行了對(duì)比分析,發(fā)現(xiàn)連續(xù)油管內(nèi)的殘余應(yīng)力水平較低,軸向峰值應(yīng)力水平低于86.83MPa、周向峰值應(yīng)力水平低于42.67MPa;同時(shí),運(yùn)用ABAQUS軟件對(duì)內(nèi)壓作用下的連續(xù)油管的應(yīng)力集中程度進(jìn)行了分析,發(fā)現(xiàn)焊接接頭處的應(yīng)力集中系數(shù)為1.60。然后,通過(guò)理論解析和數(shù)值模擬兩種方法對(duì)連續(xù)油管的波動(dòng)頻率進(jìn)行了分析。得出實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中連續(xù)油管的波動(dòng)頻率較為復(fù)雜,與油管的彈性模量、密度、油管的長(zhǎng)度、油管的截面形狀以及電纜的直徑、密度等都有關(guān)系,并通過(guò)計(jì)算得到的連續(xù)油管的一階波動(dòng)頻率為0.0012Hz。最后,采用ANSYSWo... 

【文章來(lái)源】：西安石油大學(xué)陜西省

【文章頁(yè)數(shù)】：71 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀
        1.2.1 油管振動(dòng)分析的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀
        1.2.2 焊接結(jié)構(gòu)疲勞強(qiáng)度的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀
    1.3 本文的研究目的、意義及內(nèi)容
第二章 CT80連續(xù)油管母材及焊接接頭疲勞特性分析
    2.1 CT80的化學(xué)成分及拉伸性能分析
        2.1.1 化學(xué)成分分析
        2.1.2 拉伸性能分析
    2.2 連續(xù)油管疲勞試驗(yàn)分析
        2.2.1 母材疲勞試驗(yàn)
        2.2.2 焊接頭疲勞試驗(yàn)
    2.3 疲勞斷口分析
        2.3.1 母材試樣斷口分析
        2.3.2 焊接接頭試樣斷口分析
    2.4 本章小結(jié)
第三章 連續(xù)油管殘余應(yīng)力水平及焊接接頭應(yīng)力集中程度分析
    3.1 殘余應(yīng)力水平分析
        3.1.1 盲孔法測(cè)量殘余應(yīng)力
        3.1.2 X射線衍射法測(cè)量殘余應(yīng)力
        3.1.3 殘余應(yīng)力結(jié)果對(duì)比分析
    3.2 焊接接頭應(yīng)力集中程度分析
        3.2.1 應(yīng)力集中的產(chǎn)生原因
        3.2.2 焊接接頭應(yīng)力集中程度有限元模擬
        3.2.3 應(yīng)力集中結(jié)果分析
    3.3 本章小結(jié)
第四章 連續(xù)油管波動(dòng)頻率分析
    4.1 理論解析分析
        4.1.1 桿模型固有頻率分析
        4.1.2 內(nèi)置電纜連續(xù)油管模型固有頻率分析
    4.2 數(shù)值模擬分析
        4.2.1 分析模型
        4.2.2 單元及載荷步設(shè)置
        4.2.3 結(jié)果分析
    4.3 本章小結(jié)
第五章 連續(xù)油管疲勞壽命數(shù)值分析
    5.1 數(shù)值分析模型
    5.2 邊界條件
    5.3 模擬結(jié)果
        5.3.1 應(yīng)力集中系數(shù)Kt=
        5.3.2 應(yīng)力集中系數(shù)Kt=1.
    5.4 結(jié)果分析
    5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間參與科研情況及獲得的學(xué)術(shù)成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[4]塞/環(huán)焊焊接接頭疲勞評(píng)估數(shù)值方法研究[D]. 尚林燕.西南交通大學(xué) 2012
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[7]高產(chǎn)氣井油管柱振動(dòng)機(jī)理分析及疲勞壽命預(yù)測(cè)[D]. 鄧元洲.西南石油大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3347405