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鑒于目前關(guān)于油管接頭承受交變載荷的研究多集中在抽油機井用的API油管接頭,而關(guān)于特殊螺紋接頭的研究較少的現(xiàn)狀,以2種不同密封結(jié)構(gòu)的特殊螺紋接頭為研究對象,建立有限元模型,計算交變載荷下2種接頭密封面的接觸壓力,并對接觸壓力的變化規(guī)律進行對比分析。分析結(jié)果表明,隨著交變拉伸載荷周期的延長,2種接頭密封面最大接觸應(yīng)力均減小,且B型接頭減小幅度較大;交變拉伸載荷作用下A型接頭的密封性能優(yōu)于B型接頭,交變壓縮載荷作用下B型接頭的密封性能優(yōu)于A型接頭。
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為確保足夠的連接強度,聯(lián)接入井的特殊螺紋接頭密封面、扭矩臺肩處的密封副必須保持合理的應(yīng)力水平。文中以某特殊螺紋接頭為例,通過ANSYS有限元軟件進行應(yīng)力分析,得到了內(nèi)壓、軸向力及復(fù)合載荷等不同載荷作用下油管接頭的應(yīng)力分布規(guī)律。結(jié)論表明:內(nèi)壓與軸向拉力復(fù)合作用時,隨著軸向拉力的增大,最大等效應(yīng)力點由密封面逐漸向大端螺紋處轉(zhuǎn)移;復(fù)合載荷作用下,該特殊螺紋接頭兩端仍有較大的應(yīng)力集中現(xiàn)象,存在應(yīng)力不均問題,應(yīng)該進一步優(yōu)化設(shè)計螺紋參數(shù)。
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