新型石油钻铤联接螺纹减应力区的研究

摘要

石油钻铤联接螺纹失效是钻具失效的主要形式.钻铤联接螺纹疲劳失效是由于交变弯曲应力引起的,这些交变应力集中在联接螺纹消失处附近.减少联接螺纹弯曲应力可以延长钻具联接螺纹的疲劳寿命.文章提出并研究了一种新的钻铤联接螺纹减应力区,它是通过在钻铤本体上设置减应力区,来解决钻铤联接螺纹疲劳失效问题.与以前减应力区不同的是,新的减应力区轮廓线为连续的光滑的二次曲线、圆弧线、抛物线和椭圆线.这可以避免在减应力区出现应力集中和出现"细脖子”现象.并且这些曲线在机械加工上是可行的.用有限元法优化了减应力区的几何形状,分析了减应力区的开口位置、开口深度和开口宽度等几何参数对应力释放效果的影响.并对减应力区的强度进行了分析.