聚能射孔爆轰载荷作用下射孔管柱动力响应理论及数值分析

聚能射孔爆轰载荷作用下射孔管柱动力响应理论及数值分析

论文摘要

为了了解聚能射孔爆轰载荷作用下射孔段管柱的动力响应规律,解释靠近封隔器处管柱塑性损坏现象,将封隔器作为固定约束,将管柱作为悬臂梁,建立射孔管柱振动力学模型,推导出振动微分方程,解得管柱振动固有频率、主振型及位移响应表达式;应用有限元瞬态动力学分析方法,建立射孔管柱有限元分析模型,施加井下实测射孔爆轰载荷,得到管柱动力响应规律。分析结果表明,振动固有频率理论分析与有限元数值分析结果相差小于5%,管柱内应力波传播速度分析结果相差约2.5%,理论分析及有限元数值分析结果得到了相互验证;管柱振动位移、速度和加速度及应力随时间周期性变化,且周期相同;越靠近封隔器,管柱截面等效应力越大,越容易损坏,与现场实际相符。

论文目录

  • 1 射孔段管柱动力学模型建立
  • 2 射孔段管柱振动固有频率与主振型分析
  • 3 爆轰载荷作用下管柱位移响应分析
  • 4 射孔段管柱动力响应有限元分析
  •   4.1 固有振动频率有限元解及其与解析解对比
  •   4.2 管柱振动位移分析结果
  •   4.3 管柱振动速度与加速度分析结果
  •   4.4 管柱端面等效应力分析
  •   4.5 应力波传播规律分析
  • 5 结束语
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 张杰,刘洪涛,李明飞,窦益华

    关键词: 聚能射孔,爆轰载荷,射孔管柱,动力响应,理论与数值分析

    来源: 机械设计与制造工程 2019年10期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑,基础科学,工程科技Ⅰ辑

    专业: 力学,石油天然气工业

    单位: 中国石化西北油田分公司石油工程技术研究院,中国石油塔里木油田分公司油气工程研究院,西安石油大学机械工程学院

    基金: 国家自然科学基金资助项目(51374171)

    分类号: O381;TE925.3

    页码: 109-113

    总页数: 5

    文件大小: 1966K

    下载量: 37

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