基于有限元分析的套管悬挂器颈部优化设计

心轴式套管悬挂器是石油井口中的关键设备,其颈部在工作和试压时分别承受内压和外压的作用.由于受到悬挂套管管径和连接法兰尺寸限制,悬挂器颈部壁厚较薄,因此,需对套管悬挂器颈部进行强度计算和有限元分析,验证其安全性.文章以Φ232.5 mm心轴式悬挂器为例,运用ASME标准分别计算颈部所能承受的内压和外压,并用ANSYS有限元分析计算,分别就承受内压和外压或者内外压都承受时颈部的所能承受的最高压力,从而获得经济、合理的壁厚值,并提出工程应用过程中避免颈部失效的方法.     

基于ANSYS的热成形模具结构优化

基于冲压成型工艺试验分析系统,针对模具内材料受热膨胀将对模具导向装置及结构造成干涉的问题,利用有 限元分析软件ANSYS对模内温度场进行热力耦合分析,得出各部分材料的热膨胀程度。为基于正向压边模架的模内加 热装置提供可靠的实验参数和热力学设计依据,提高了模具结构设计的合理性,达到优化设计的目的。     

倒锥密封端盖结构优化

针对国内对倒锥密封端盖研究不足、缺乏设计理论指导、参数设置不够合理等问题,借助于ANSYS软件对某公 司生产的倒锥密封端盖进行应力强度分析;选取轴向变形UY为目标函数,以最大应力Smax为状态变量,以Rh／Ra、lc／Ra、 Z／Ra作为设计变量,建立了优化设计数学模型;并在此基础上,运用ANSYS优化设计功能对其进行了优化分析。结果 表明：当fcl/Ra-0. 13、Rb,/Ra-0. 68、Zc/Ra≈0.28时结构较为合理。通过优化前后对比,最大应力.Smax减小了46. 9%,最 大轴向变形UY减小了50. 6%,优化效果明显。     

带压密封堵漏夹具的优化

连续化生产的管道由于压力、腐蚀、冲击等不良工况的影响,在异径管道的异径段经常发生物料的泄漏等现象, 给生产带来隐患。通过分析注剂力对传统异径夹具轴向的影响,对传统夹具进行结构的优化,设计出新型夹具,使之沿 轴向的位移力减小,不产生轴向位移。并且通过ANSYS的应力验证,新型结构形式的夹具能有效延长夹具寿命,保证生 产装置长久安全运行。     

立式盘类转子动平衡机箱体有限元分析

旋转电极式电除尘器出口粉尘体积分数小,可降低PM2.5排放量,是目前新建和改造电除尘器的主流方向之 一,其清灰刷关系到旋转电极式电除尘器的除尘效率和使用寿命,为此搭建了清灰刷失效形式和寿命测试试验装置,其 中机械部分为框架结构,电气部分采用PLC控制,由减速变频电机驱动,最后通过ANSYS Workbench对其主要部件进行 了静态和动态性能分析,结果表明：装置框架的动态特性满足设计要求,不会在工作时引起共振,运行后该装置能够满足 试验工作需要。     

基于ANSYS的中药浸膏微波真空干燥罐体的结构优化

针对中药浸膏微波真空干燥设备工作时出现的封板反复变形及旋转轴与封板连接处气体泄漏的问题,文章基于 ANSYS的手段和理论分析,设计了旋转轴支撑方式的封板以及旋转密封与平面密封相结合的密封方式,优化了中药浸 膏微波真空干燥罐体的结构。改进后的设备结构受力均匀,最大应力发生在封板近中央处,封板的变形及设备漏气的问 题得到了有效的控制。优化设计提高了设备的安全性及可靠性。     

可拆装式湿法剪切粉碎设备结构设计与转子系统动态分析

为解决工业化生产中大量韧性湿物料粉碎难度大、粉碎部件磨损严重的难题,对大功率湿法剪切粉碎设备的关键部件进行结构设计与优化,将定转子优化为可装拆式结构。通过工程软件ANSYS对转子进行变形分析与模态分析,分析其高速转子系统的振动特征,为关键部件的结构设计与优化提供理论依据,为整机的动态稳定性分析奠定基础。     

有杆抽油系统诊断方法研究与应用

以有杆抽油系统动力学行为分析为基础,将基础理论研究和应用技术有机地结合起来,建立了考虑悬挂系统弹性的直井和定向井有杆抽油系统诊断模型,研究了基于B/S（Brower/Server）模式的有杆抽油系统故障诊断方法,利用Internet技术和Web技术开发了相应的软件系统, 通过浏览器即可实现对有杆抽油系统快速、准确的故障诊断,并给出了诊断算例,诊断结果验证了该系统的有效性。基于B/S模式的有杆抽油系统故障诊断对避免井下作业的盲目性,提高系统效率,降低采油成本,实现油田企业信息化和提高油井的科学管理水平具有重要意义。     

高矿化度产出水集输中的阻垢实验研究

中原油田采油一厂九区42#站产出水矿化度高,文侧215-5井产出水中SO₄^2-和HCO₃^- 含量分别为1734mg/L与2343mg/L;文215-10井产出水中Ca²⁺含量为12600mg/L;文215-2和文215-4井产出水离子成份复杂。预测结果和配伍性实验表明,此井站产出水混配有无机垢产生,由X衍射分析该沉淀大部分为硫酸钙水合物,这是因为混合体系中Ca²⁺     

预测气井临界携液产量新方法及应用

针对气液比大于1400m³/m³的气井临界携液产量计算公式存在的修正系数问题,在假设气井井筒中的液滴为扁平形,考虑曳力系数与雷诺数（1.0×10³~2.2×10⁵、2.2×10⁵~1.0×10⁶）关系的基础上,结合经典力学建立了气井高气液比携液的临界产量新公式。从理论上解释了人们对临界携液产量模型理论公式是否需要提高20%所产生的争议。使临界携液产量模型在理论上更加完善,并与现场实际更加吻合。