连续管本体及斜接焊缝的多轴疲劳寿命分析

发布时间：2025-06-18 23:03

　　连续管在油气田作业领域的应用十分普遍,能够大幅提高作业效率。但是,由于各种环境和作业因素的影响,使得连续管在设计工作寿命之前就发生了失效。连续管价格昂贵,失效以后维修成本高,因此预防连续管作业过程中失效成为重要的工程课题。在连续管的失效形式中疲劳失效占有重要的比重。本文采用数值模拟手段,通过理论模型计算连续管的疲劳寿命,对不同型号和加载条件的连续管疲劳进行了研究。连续管每一次作业都会发生弯曲和校正的过程,反复的弯曲和校正会使连续管产生疲劳。在连续管的疲劳试验中,连续管试样内充压后,连续管先在液压系统的作用下靠在弯曲模上,然后方向作用使连续管回到与校正模接触,这样循环往复进行弯曲和校正,当连续管内检测到压力的迅速降低时,连续管即被认为发生疲劳失效。根据连续管疲劳试验过程,建立了连续管有限元分析模型,比较了三维模型和二维广义平面应变单元模型的计算结果,论证了广义平面应变单元法可以在连续管本体材料的仿真计算中进行使用。根据多轴低周疲劳的理论,认为临界面方法考虑了材料裂纹的形成和扩展在某个特定的平面上,具有一定的物理意义。通过有限元仿真分析了连续管本体材料在循环载荷下的应变参数,找到了连续管疲劳...

【文章页数】：94 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1全尺寸连续管测试配置图

一直沿用至今并不断发展，为连续管的寿命检测和评估做出了巨大献。在连续管疲劳寿命研究方面，油服公司和学者主要通过三种方法[3]来进行：在现场进行测试的方法，通过设计和使用连续管的疲劳试验机来进行试验研究过建立连续管疲劳寿命预测模型来进行理论研究。通过现场对连续管的寿命进行测试，需要....

图1-2美国西南管材公司连续管疲劳试验测试装置原理

-连续管试样；3-液压油缸；4-空压国西南管材公司连续管疲劳试验测testmachineofcoiledtubinginSouthwest曲状态b试样被模板；3弯曲模板；4-油缸2；5-连Tulsa大学卧式连续管低周疲劳试

图1-3美国Tulsa大学卧式连续管低周疲劳试验装置原理

4a试样弯曲状态b试样被矫直状态1-油缸1；2-矫直模板；3弯曲模板；4-油缸2；5-连续管试样；6-油缸3图1-3美国Tulsa大学卧式连续管低周疲劳试验装置原理Fig.1-3Horizontaltypefatiguetestmachineo....

图1-4美国Tulsa大学立式连续管低周疲劳试验装置原理

；2-连续管试样；3-油缸2；4-油Tulsa大学立式连续管低周疲劳atiguetestmachineofcoiledtubinginU厂设计的连续管疲劳试验机的[10]。该疲劳试验装置通过程序来对连续管单独弯曲或内圧作用条时具有跟踪和测量连续管的直径行采集和....

本文编号：4050471