本文關鍵詞：修井機作業(yè)平臺系統(tǒng)虛擬樣機設計及相關零件分析

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【摘要】：蒸汽驅注高溫不壓井作業(yè)是油田深層稠油開采技術中的一項重要增產技術,現已得到石油開采的高度重視。修井機作為石油機械中的重要設備,工況較為復雜。在工作過程中,各個系統(tǒng)都會產生動載荷,使得機構容易產生疲勞破壞。為保證系統(tǒng)可以安全可靠,需要在疲勞分析理論的基礎上,結合有限元軟件,對系統(tǒng)進行損傷估計與壽命分析。本文利用虛擬樣機仿真技術,對作業(yè)平臺系統(tǒng)、管柱接送系統(tǒng)、機械大臂起下系統(tǒng)、桁架支撐架建立參數化模型,并利用CAE軟件進行疲勞分析。詳細分析方案如下:(1)通過對作業(yè)平臺實際工況的分析,確定其在工作過程中,受到近似正弦載荷與白噪聲載荷的影響。結合經典疲勞理論,制定出符合此次分析的應力計算方法、應力組合方法、平均應力修正方法、存活率的概念。利用CAE軟件,分析其疲勞損傷。(2)根據管柱接送系統(tǒng)的作業(yè)特點,首先用經典力學理論創(chuàng)建系統(tǒng)的數學模型,建立液壓缸的驅動方程,輔助CAE分析。其次,對系統(tǒng)進行剛柔耦合建模,通過瞬態(tài)動力學分析得出系統(tǒng)的受力變形情況。接著,利用動力學結果結合nCode進行時域應力疲勞分析,得出系統(tǒng)的疲勞損傷,保證可靠性。最后,建立夾持機械手模型,并進行靜力分析。(3)為配合接送系統(tǒng)完成整套的管柱移送,對大臂起下系統(tǒng)進行可靠性分析。首先對起下系統(tǒng)建立數學模型,利用ADAMS模擬出系統(tǒng)的特性曲線。其次利用Workbench并進行瞬態(tài)動力學分析,得出系統(tǒng)安全系數與“應力—時間”的關系曲線。最后利用nCode進行時間步長應力疲勞分析,確定系統(tǒng)的可靠性。(4)分析桁架支撐架的可靠性,通過對支撐架進行諧響應分析得出梁節(jié)點的變形量與加速度隨頻率變化的曲線。利用nCode設置隨機振動激勵,對支撐架進行精確的振動疲勞分析。
【學位授予單位】：沈陽工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TE935

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本文編號：1171174