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钻机井架有限元模态分析 被引量:28
1
作者 薛继军 许爱荣 +1 位作者 赵志丽 何正嘉 《石油矿场机械》 北大核心 2001年第6期44-46,共3页
应用有限元分析软件 ANSYS对 ZJ30 / 170 0 CZ型钻机井架分别在自然状态下和有钩载状态下进行模态分析 ,计算得出了井架的前 9阶模态频率及相对应的主振型。通过对井架的固有频率与钻机的设计工作转速的比较 ,并对各阶模态主振型的分析 。
关键词 井架 有限元法 模态分析
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CAE技术在井架设计中的应用 被引量:14
2
作者 薛继军 郭谊民 +1 位作者 爨莹 何正嘉 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第1期134-138,共5页
应用CAE技术 ,针对ZJ30 / 170 0CZ钻机井架分别进行了静态分析及在自然状态和有钩载情况下的模态分析 ,为合理设计钻机井架结构提供了理论依据。通过分析计算 ,可以看出 :所设计的井架的静态强度满足要求 ;经动力再设计后的井架固有频... 应用CAE技术 ,针对ZJ30 / 170 0CZ钻机井架分别进行了静态分析及在自然状态和有钩载情况下的模态分析 ,为合理设计钻机井架结构提供了理论依据。通过分析计算 ,可以看出 :所设计的井架的静态强度满足要求 ;经动力再设计后的井架固有频率与钻机的设计工作转速相差较大 ,达到工程要求 。 展开更多
关键词 井架设计 CAE 有限元法 静态分析 模态分析 钻机井架 固有频率
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ZJ40/2250DB型钻机井架及底座静动态特性研究 被引量:14
3
作者 邹龙庆 李翠艳 +1 位作者 王树忠 王树庆 《石油矿场机械》 2007年第2期15-17,共3页
根据ZJ40/2250 DB型钻机井架及底座的结构特点,建立了三维有限元模型,应用有限元分析软件对井架及底座进行了静、动态特性分析。在静态分析中,按2种工况给模型加载,并获得了可靠的计算结果。在模态分析中,计算出前4阶固有频率及其相对... 根据ZJ40/2250 DB型钻机井架及底座的结构特点,建立了三维有限元模型,应用有限元分析软件对井架及底座进行了静、动态特性分析。在静态分析中,按2种工况给模型加载,并获得了可靠的计算结果。在模态分析中,计算出前4阶固有频率及其相对应的主振型,并对各阶主振型进行了分析。通过对井架及底座的固有频率与钻机设计工作转速比较,得出前4阶固有频率都在转盘的扰动频率范围内,容易发生共振。建议在钻井过程中注意检测转盘转速,避免发生共振。 展开更多
关键词 井架 底座 有限元模型 静态分析 动态分析
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石油钻机井架的现状与发展趋势 被引量:8
4
作者 侯广平 黄悦华 《石油机械》 北大核心 1996年第3期51-54,共4页
介绍了国外及我国石油钻机用塔形井架、A形井架、K形井架和桅形井架等的现状与发展趋势。在对各类型井架结构特点和发展过程进行分析的基础上,提出了发展我国井架的若干设想:淘汰塔形井架;优先发展K形或A形井架;积极开展顶驱井... 介绍了国外及我国石油钻机用塔形井架、A形井架、K形井架和桅形井架等的现状与发展趋势。在对各类型井架结构特点和发展过程进行分析的基础上,提出了发展我国井架的若干设想:淘汰塔形井架;优先发展K形或A形井架;积极开展顶驱井架的理论研究,同时为适应顶驱装置安装开展老式井架的改造;大力开发井架上的机械化、自动化设施;着手研究超深井大型井架。建议我国钢铁生产部门开发新的型钢品种,以进一步改善井架构件的受力状况。 展开更多
关键词 井架 现状 发展趋势 钻井机械设备
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750kV送电线路铁塔内悬浮外拉线抱杆施工工艺与控制 被引量:17
5
作者 赵世兴 李新民 张存有 《中国电力》 CSCD 北大核心 2009年第6期89-91,共3页
随着我国第1个750kV输变电示范工程的顺利建成,西北电网也进入了330kV向750kV超高压电网过渡的时代。研究并总结出一套高效快捷的铁塔组立施工工艺,对750kV电网的顺利建设至关重要。以750kV官兰、官西等工程为契机,针对750kV比500kV、33... 随着我国第1个750kV输变电示范工程的顺利建成,西北电网也进入了330kV向750kV超高压电网过渡的时代。研究并总结出一套高效快捷的铁塔组立施工工艺,对750kV电网的顺利建设至关重要。以750kV官兰、官西等工程为契机,针对750kV比500kV、330kV铁塔曲臂长、横担宽、重量大、施工难的特点,研制并采用700mm×700mm×32m角钢内悬浮外拉线抱杆施工工艺,确保安全、质量、效率等指标。结合近100基铁塔组立施工中的成功经验,介绍了该方法在施工中的工艺与过程控制,通过此举希望能进一步完善该工艺。 展开更多
关键词 内悬浮 抱杆 线路工程 立塔 控制
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JJ22547型井架有限元静动力特性分析 被引量:15
6
作者 张学军 张树珺 陈孝珍 《石油矿场机械》 2008年第9期49-51,共3页
运用ANSYS软件建立了JJ22547型井架的有限元模型,为充分考虑结构承载的实际情况,运用三维梁单元模拟井架结构的各个杆件,对该井架在设计载荷作用下进行了静、动力特性分析,提出了改进方案,为钻机井架设计提供了理论依据。
关键词 钻机井架 有限元模型 动力特性
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考虑损伤的石油井架极限承载性能仿真研究 被引量:16
7
作者 刘金梅 周国强 韩国有 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1781-1784,1788,共5页
针对石油井架的结构特点和存在的损伤形式,提出损伤指标函数的概念,推导了三种常见的损伤形式的损伤指标函数,构建井架结构损伤仿真计算模型。以此为基础,根据结构的梁柱效应以及大位移效应,应用集中塑性法,考虑几何非线性和材料非线性... 针对石油井架的结构特点和存在的损伤形式,提出损伤指标函数的概念,推导了三种常见的损伤形式的损伤指标函数,构建井架结构损伤仿真计算模型。以此为基础,根据结构的梁柱效应以及大位移效应,应用集中塑性法,考虑几何非线性和材料非线性对石油井架极限承载能力的双重影响,建立了极限承载能力双重非线性数学仿真模型,提出了石油井架极限承载能力仿真评价体系。对某油田使用的井架进行仿真分析,结果表明:应用该方法可以确定井架的失稳状态、薄弱部位、安全乃至极限承载范围,并通过试验验证了该方法的可行性。为有损伤石油井架的安全评定及状态监测提供了有效的方法和依据,适合工程应用。 展开更多
关键词 石油井架 损伤 双重非线性 极限承载能力 仿真
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40t修井机井架强度的有限元分析 被引量:6
8
作者 曲守平 赵登峰 单东升 《长春大学学报》 2000年第6期1-4,共4页
采用大型通用有限元软件ANSYS对40t修井机井架进行强度分析,介绍了单元类型的选择、有限元分析模型的建立及危险工况的确定,并对计算结果进行了分析和讨论。
关键词 修井机 井架 有限元法 井架强度
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基于有限元动力模型的在役钻机井架仿真模型 被引量:16
9
作者 刘金梅 周国强 韩国有 《石油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期788-792,共5页
为改善在役钻机井架仿真建模的精度,减小理论模型计算结果与试验结果之间的偏差,利用优化原理,基于有限元动力模型,建立了在役钻机井架仿真分析模型。依据简单实用原理,利用灵敏度分析方法确定了井架结构主要承载杆件的材料、截面形状... 为改善在役钻机井架仿真建模的精度,减小理论模型计算结果与试验结果之间的偏差,利用优化原理,基于有限元动力模型,建立了在役钻机井架仿真分析模型。依据简单实用原理,利用灵敏度分析方法确定了井架结构主要承载杆件的材料、截面形状和几何尺寸为待修正参数;以试验模态参数和理论模态参数之间的残差最小值构建优化修正函数,利用一阶搜索优化算法对待修正参数进行了优化和状态评估。以某型号在役钻机井架为例,利用该方法并结合线性屈曲法、几何非线性法、双重非线性法,对其进行了仿真建模和承载性能仿真分析,确定了该钻机井架的极限承载力、破坏形式及危险部位。仿真结果表明,经过修正后的有限元计算模型的计算结果与实验结果非常接近。说明该方法适合于对在役钻机井架的承载力预测和安全评估。 展开更多
关键词 钻机 井架 承载力预测 有限元模型 模态参数 修正函数 仿真模型
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JJ160/41-K型钻机井架动态特性分析 被引量:10
10
作者 任国友 邹龙庆 +1 位作者 付海龙 董振荣 《石油矿场机械》 北大核心 2004年第6期59-62,共4页
运用I DEAS软件 ,以简化的空间梁单元建立计算机FEM模型 ,对JJ160 /4 1 K型钻机井架进行了设计载荷下的动力特性分析。通过对比现场测试结果 ,建立了JJ160 /4 1
关键词 钻机井架 有限元模型 软件 动力特性 承栽力 测试
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海洋钻机井架振动检测及评估——以ZJ50/3150DB钻机为例 被引量:12
11
作者 胡军 唐友刚 李士喜 《石油勘探与开发》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期117-120,共4页
渤海某海洋平台配置的ZJ50/3150DB海洋钻机在钻井作业时井架振动幅度较大,为了评估井架在钻井作业时的安全性,对井架进行了振动检测,并建立了井架结构有限元模型,结合现场检测数据和模型计算结果分析井架振动对井架结构安全的影响。分... 渤海某海洋平台配置的ZJ50/3150DB海洋钻机在钻井作业时井架振动幅度较大,为了评估井架在钻井作业时的安全性,对井架进行了振动检测,并建立了井架结构有限元模型,结合现场检测数据和模型计算结果分析井架振动对井架结构安全的影响。分别进行了井架固有频率检测、钻进作业工况井架幅频响应检测、井架振动幅值检测和井架振动加速度检测;依据井架图纸及现场井架实际情况,采用ANSYS软件建立了井架结构有限元模型。使用该模型计算出的井架第1阶固有频率为0.555 8 Hz,与现场检测结果较吻合,验证了模型的正确性。分析现场检测数据和模型计算结果发现:顶驱转速为36 r/min时,井架易发生共振;井架C型开口抗扭强度低;井架底座2个前撑杆为关键构件,其结构安全性影响整个井架安全;各种工况下的井架振动和顶驱通过二层台时引起的井架冲击振动均符合安全要求。 展开更多
关键词 海洋钻机 井架 振动检测 有限元模型 振动评估
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井架结构安全承载力动态参数评定方法 被引量:3
12
作者 赵庆梅 周国强 韩东颖 《石油矿场机械》 2005年第6期36-38,共3页
文章用振动理论研究井架结构频率与作用载荷的关系,对现场在用井架模型进行了数值分析,得出井架作用载荷与固有频率平方之间的线性关系。提出测试井架在不同载荷作用下的固有频率来评定其安全承载能力,并应用此方法对现场在用井架进行... 文章用振动理论研究井架结构频率与作用载荷的关系,对现场在用井架模型进行了数值分析,得出井架作用载荷与固有频率平方之间的线性关系。提出测试井架在不同载荷作用下的固有频率来评定其安全承载能力,并应用此方法对现场在用井架进行了测试和评定。 展开更多
关键词 井架 动态参数 承载能力 安全评定
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基于API极限工况下修井机井架强度计算研究 被引量:11
13
作者 刘统亮 孙巧雷 +2 位作者 张红 易帅 冯定 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第12期66-71,共6页
为研究井架在复杂工况下的强度与安全问题,以现场使用的350型修井机井架为研究对象,采用数值模拟对井架进行参数化建模;按照极限作业工况下24种组合载荷对井架进行强度分析,得出操作工况、非预期工况和可预期工况下井架的最大变形和应... 为研究井架在复杂工况下的强度与安全问题,以现场使用的350型修井机井架为研究对象,采用数值模拟对井架进行参数化建模;按照极限作业工况下24种组合载荷对井架进行强度分析,得出操作工况、非预期工况和可预期工况下井架的最大变形和应力云图;提取计算井架构件UC值的相关数据,对井架进行强度、刚度和整体安全性校核。结果表明:井架在常规风力作用下,最大钩载作业工况为其主要受力工况,此时井架最大等效应力小于许用应力,可满足安全需求;在相关工况中,井架的最大等效应力集中出现在上下体连接处、二层台和底部大腿处,计算井架构件各工况下的UC值均小于许用最大UC值,表明井架结构综合强度足够,满足API标准使用要求。 展开更多
关键词 修井机 井架 API标准 参数化建模 等效应力 UC值
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新型钻机井架及底座设计模型 被引量:5
14
作者 潘浩 李佳玲 +1 位作者 池胜高 危峰 《石油机械》 北大核心 2005年第2期21-23,68,共3页
目前我国油田正在使用的中型、重型模块钻机的井架和底座结构都不适合快移式钻机 的要求,为此,在分析我国钻机井架、底座现状的基础上,提出了快速移动、快速安装的新型钻 机井架、底座的设计原则和标准,同时还对其设计模型和设计特... 目前我国油田正在使用的中型、重型模块钻机的井架和底座结构都不适合快移式钻机 的要求,为此,在分析我国钻机井架、底座现状的基础上,提出了快速移动、快速安装的新型钻 机井架、底座的设计原则和标准,同时还对其设计模型和设计特点作了详细的论述。这种新型的 模型除充分考虑了拆装便捷、移运高效外,还应用液压油缸自动举升和控制技术,是一种具有全 新理念的快速移运、快速安装的钻机。 展开更多
关键词 钻机 井架 底座 液压油缸自动举升 设计模型
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应用CAE软件分析计算钻机井架静应力 被引量:7
15
作者 张波 吕圣仕 +4 位作者 彭代清 刘梅 邓德太 陈蔚茜 白长庆 《石油矿场机械》 北大核心 2004年第3期39-41,共3页
应用MDT3.0三维造型软件建立计算模型 ,应用紫瑞CAE分析计算软件对ZJ2 0J型钻机井架的各种工况进行了静强度分析计算。校核了该井架前大腿的最大轴向压应力 ,其值小于许用应力值。
关键词 CAE软件 井架 有限元 静应力分析
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基于ANSYS的海洋修井机井架强度分析 被引量:9
16
作者 苏一凡 徐宏伟 +1 位作者 徐黔斌 吴文秀 《石油天然气学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期607-610,共4页
总结了考虑多种风载的某海洋修井机井架的不同工况,并利用ANSYS软件对其进行了三维有限元分析,得到了位移及应力分布。在此基础上,对支架进行了强度分析和校核。结果表明,该井架可满足大多数工况下的钻修井作业要求,但是不能满足在极限... 总结了考虑多种风载的某海洋修井机井架的不同工况,并利用ANSYS软件对其进行了三维有限元分析,得到了位移及应力分布。在此基础上,对支架进行了强度分析和校核。结果表明,该井架可满足大多数工况下的钻修井作业要求,但是不能满足在极限工况下的强度要求,必须采取结构加强。首次提出将正风向风载考虑为载荷组合工况,计算表明是合理的。 展开更多
关键词 海洋修井机 井架 有限元法 ANSYS
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井架临界载荷与振动参数的关系 被引量:8
17
作者 郭奕珊 周国强 《石油机械》 EI 北大核心 1995年第12期18-21,26,共5页
根据结构形式和受力特征,将井架折算成一根沿长度上质量均匀分布、刚度恒定的简支渠,用振动理论研究井架的结构频率与作用载荷的关系。计算实例表明,井架上作用的载荷与井架结构频率的平方三线性关系。据此,可在井架载荷较小情况下... 根据结构形式和受力特征,将井架折算成一根沿长度上质量均匀分布、刚度恒定的简支渠,用振动理论研究井架的结构频率与作用载荷的关系。计算实例表明,井架上作用的载荷与井架结构频率的平方三线性关系。据此,可在井架载荷较小情况下,测量无载荷和有载荷下的井架结构基本频率,并通过计算公式确定井架的临界载荷。 展开更多
关键词 井架 临界载荷 振动参数 油田 研究
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深井钻机井架及底座系统的谐响应分析 被引量:9
18
作者 周思柱 祝克强 +3 位作者 华剑 王庆群 李建平 徐军 《石油机械》 北大核心 2013年第8期28-31,共4页
为研究转盘偏心旋转对钻机结构的影响,建立了钻机井架及底座的有限元模型,并对钻机进行谐响应分析,计算出钻机底座发生共振的频率、共振幅值和共振幅度最大的方位。计算结果表明,钻机底座在X向位移响应最大,激振频率也最低,共振频率为5.... 为研究转盘偏心旋转对钻机结构的影响,建立了钻机井架及底座的有限元模型,并对钻机进行谐响应分析,计算出钻机底座发生共振的频率、共振幅值和共振幅度最大的方位。计算结果表明,钻机底座在X向位移响应最大,激振频率也最低,共振频率为5.75 Hz,相比其他方向而言,X向比较薄弱,在结构上应适当加强;在X向谐响应分析中,X向是钻机在激励力作用下的主振方向;在Y向谐响应分析中,Y向是在此激励力作用下的主振方向;在Z向谐响应分析中,Y向是在此激励力作用下的主振方向。 展开更多
关键词 深井钻机 井架 底座 偏心旋转 谐响应 激振频率 共振
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基于有限元法的井架结构分析 被引量:9
19
作者 杨林 许丹丹 《机械工程与自动化》 2009年第2期45-47,共3页
应用大型通用有限元软件ANSYS对井架结构进行了计算载荷下的静力分析,介绍了有限元法用于结构计算的基本方程和原理,求得了井架结构的失稳荷载,为井架结构的设计提供了有价值的理论依据和一种非常有效的计算方法。
关键词 井架 有限元法 静力分析
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9000kN深水钻机井架设计与试验 被引量:9
20
作者 侯敏 张志伟 +3 位作者 孙守仁 李全星 张友会 陈德刚 《石油机械》 2016年第8期37-41,共5页
深水钻机井架在作业过程中不仅要承受环境载荷和操作载荷,还要承受由于平台运动而产生的动力载荷。在分析9 000 kN深水钻机井架设计要求的基础上,确定了井架的主要技术参数和结构方案,即选择单斜瓶颈式塔形结构,有效高度64 m;同时应用... 深水钻机井架在作业过程中不仅要承受环境载荷和操作载荷,还要承受由于平台运动而产生的动力载荷。在分析9 000 kN深水钻机井架设计要求的基础上,确定了井架的主要技术参数和结构方案,即选择单斜瓶颈式塔形结构,有效高度64 m;同时应用有限元分析软件SACS对井架进行了计算分析,并依据相似原理设计了井架的缩放模型,对模型井架进行了动态载荷和最大钩载荷联合加载。分析结果表明:井架在操作工况和风暴工况下的最大UC值分别为0.984和0.933,满足API Spec 4F规范;模型井架的最大Von Mises应力为126.12 MPa,结构的安全系数为1.67,验证了有限元计算的正确性。所得结论为我国的海洋井架设计提供了参考。 展开更多
关键词 深水钻机 井架 操作载荷 钻台布局 结构方案 作业环境 风暴工况
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