地面驱动螺杆泵驱动杆柱动力学研究

摘要

驱动杆柱的受力状态及运动状态与钻柱非常相似,本文借鉴钻柱的研究理论与方法,对地面驱动螺杆泵驱动杆柱的受力状态和运动规律进行了研究,分析了驱动杆的断脱与偏磨机理,提出了改善驱动杆工作状态的技术思路.论文建立了驱动杆柱纵向振动、扭转振动和横向振动模型,给出了驱动杆柱上、下边界条件以及初始条件,分别求出纵向振动、扭转振动和横向振动的频率以及发生共振的临界速率,利用动力间隙元理论研究碰撞对偏磨的影响,给出了计算模型,对振动引起的驱动杆疲劳断裂进行了定量分析,建立了振动引起的疲劳破坏计算模型,为防止驱动杆柱偏磨、失效提供理论基础.

目录

文摘

英文文摘

独创性声明及论文使用授权的说明

第1章前言

第2章驱动杆柱失效、偏磨影响因素

2.1驱动杆断裂

2.2抽油杆及油管偏磨

2.3连接螺纹丝扣失效

第3章驱动杆柱受力及振动产生机理分析

3.1驱动杆柱受力分析

3.1.1拉(压)模型简化分析及计算

3.1.2扭矩

3.1.3弯矩

3.1.4外(内)压力

3.1.5剪切力

3.2驱动杆柱振动产生机理

3.3驱动杆受力测试曲线分析

第4章驱动杆柱纵向振动分析

4.1纵向振动的运动方程的建立

4.2纵向振动的运动方程的求解

第5章驱动杆柱扭转振动分析

5.1扭转振动的运动方程的建立

5.2扭转振动的运动方程的求解

第6章驱动杆柱横向振动分析

6.1横向振动的运动方程的建立

6.2横向振动的运动方程的求解

6.3驱动杆柱的临界转速

第7章驱动杆柱碰撞动力学分析

7.1驱动杆与油管的碰撞接触

7.2间隙元法的引入

7.3驱动杆柱碰撞分析模型的建立

7.4驱动杆柱碰撞接触分析及动力间隙元的建立

7.5驱动杆柱间隙元碰撞接触状态定解式

7.6驱动杆柱碰撞动力学方程的建立及求解

第8章驱动杆柱动力学相关计算与应用实例

8.1振动引起的驱动杆疲劳断裂定量分析

8.1.1断口分析

8.1.2力学分析

8.1.3理论模型的建立

8.1.4加工工艺与使用工艺的优选

8.2地面驱动螺杆泵井油管柱变形分析

8.2.1油管柱变形量分析

8.2.2计算机编程计算

8.3计算实例

8.4驱动头偏斜引起的光杆疲劳断裂分析

8.4.1机理分析

8.4.2计算实例

第9章结论

主要符号表

参考文献

致射

个人简历、在学期间的研究成果