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复杂交变载荷条件下微动运行状态
被引量：
3
1
作者
田帅
李欣
+2 位作者
杨建伟
刘乐强
张育轩
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第1期112-120,共9页
目的研究典型的加载参数对复杂交变载荷作用下微动运行状态的影响。方法利用ABAQUS建立了二维(平面应变)有限元模型,模拟微动垫和试件在循环法向载荷和轴向载荷下的接触状态,对不同加载条件下的微动运行状态进行分析,提出一种Q-P曲线的...
目的研究典型的加载参数对复杂交变载荷作用下微动运行状态的影响。方法利用ABAQUS建立了二维(平面应变)有限元模型,模拟微动垫和试件在循环法向载荷和轴向载荷下的接触状态,对不同加载条件下的微动运行状态进行分析,提出一种Q-P曲线的分析方法,再结合双轴微动疲劳试验验证其适用性。结果比例加载条件下,在微动垫夹具刚度较小时的Ft-D的曲线为直线,而微动垫夹具刚度较大时的Ft-D曲线表现为不规则的四边形,这些条件下的Q-P曲线均为线性函数,并且随着微动垫夹具刚度增加,曲线的斜率增大;非比例加载条件下,Ft-D曲线的形状不再是四边形,形状较为复杂,此时Q-P曲线为椭圆函数。随着微动垫夹具刚度的增大,椭圆的短轴增加。当相位差不为90°时,椭圆两半轴与坐标系不平行,椭圆发生旋转;特别地,相位差为90°时,Q-P曲线为标准椭圆函数。当Q-P曲线与直线Q=±μP相交时,由于滑移的产生,椭圆曲线将发生变化。结论在复杂交变载荷作用下,不同的加载参数(法向载荷、轴向载荷、微动垫夹具刚度等)或其相互间的组合会影响Q-P曲线的大小和位置,提出的Q-P曲线方法可以为分析复杂交变载荷条件下的运行状态研究提供手段,为进一步地讨论微动疲劳或微动磨损行为提供指导。
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关键词
微动
多
轴
交变
载荷
动力学
接触状态
有限元仿真
下载PDF
职称材料
复杂交变载荷下的微动运行机制影响因素分析
2
作者
韩怡茗
李欣
+1 位作者
田帅
杨建伟
《机电工程》
CAS
北大核心
2024年第8期1455-1463,1499,共10页
微动问题是导致机械连接结构失效的主要因素之一,目前大多数研究都在恒定法向接触载荷工况下开展。而许多实际工程问题中,存在着可变法向载荷和轴向载荷的多轴加载工况,致使微动运行机制的研究结果无法很好地解释多轴加载工况下的微动...
微动问题是导致机械连接结构失效的主要因素之一,目前大多数研究都在恒定法向接触载荷工况下开展。而许多实际工程问题中,存在着可变法向载荷和轴向载荷的多轴加载工况,致使微动运行机制的研究结果无法很好地解释多轴加载工况下的微动行为。为此,对复杂交变载荷下的微动运行机制影响因素进行了分析,以期为双轴加载工况下的微动失效行为提供有力的分析方法。首先,在传统微动疲劳模型的基础上,分析了受循环交变法向载荷和轴向载荷共同作用下的微动摩擦学行为和动力学特征,提出了一种Q-P曲线分析方法;然后,推导了双轴交变载荷参数与微动运行状态之间的函数表达式;最后,讨论了不同的加载参数(法向载荷的均值P m、法向载荷的幅值P a、远端载荷的均值F B,m、远端载荷的幅值F B,a、双轴加载相位差φ和刚度比R sti)对Q-P曲线形状和位置的影响。研究结果表明:比例加载情况下,Q-P曲线为直线函数;非比例加载情况下,Q-P曲线为椭圆函数;加载参数会影响Q-P曲线的形状和位置。Q-P曲线分析方法为复杂交变载荷作用下的微动失效分析提供了有效的表征方法。
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关键词
微动失效分析
微动疲劳形貌失效
运行机制
接触状态
多
轴
交变
载荷
Q-P曲线分析方法
MATLAB数值计算
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职称材料
多轴交变载荷下套管长圆螺纹疲劳失效分析及寿命预测
被引量：
1
3
作者
谢士远
赵朝阳
+4 位作者
关志刚
王宏峰
宋琳
林铁军
张强
《特种油气藏》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第3期168-174,共7页
在下套管以及压裂作业过程中,套管螺纹在多轴交变载荷作用下极易发生疲劳失效,影响施工进度。针对该问题,通过有限元方法,利用Abaqus软件建立套管长圆螺纹有限元模型,对上扣后套管螺纹在拉伸、压缩、内压力等多轴交变载荷作用下的应力...
在下套管以及压裂作业过程中,套管螺纹在多轴交变载荷作用下极易发生疲劳失效,影响施工进度。针对该问题,通过有限元方法,利用Abaqus软件建立套管长圆螺纹有限元模型,对上扣后套管螺纹在拉伸、压缩、内压力等多轴交变载荷作用下的应力、应变进行了分析,并基于Mises屈服准则的寿命评估法对套管螺纹在多轴交变载荷下的寿命进行计算。研究表明;在拉伸、压缩、内压力等多轴交变载荷作用下,套管螺纹上最大应力都出现在公扣大端5扣齿底处;在轴向拉伸、压缩交变载荷作用下螺纹疲劳寿命仅为1298次,内压力为46、66、100 MPa时,螺纹疲劳寿命随内压力增加呈现递减趋势,分别为1094、1050、901次。该研究结果对致密油等非常规油田在压裂过程中套管螺纹失效分析具有参考意义。
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关键词
套管螺纹
应力
应变
多
轴
交变
载荷
塑性变形
疲劳寿命
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职称材料
题名
复杂交变载荷条件下微动运行状态
被引量：
3
1
作者
田帅
李欣
杨建伟
刘乐强
张育轩
机构
北京建筑大学机电与车辆工程学院
出处
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第1期112-120,共9页
基金
国家自然科学基金青年基金项目(51905028)
北京市教育委员会科技计划一般项目(KM202110016002)
北京建筑大学金字塔人才培养工程(JDYC20200323)。
文摘
目的研究典型的加载参数对复杂交变载荷作用下微动运行状态的影响。方法利用ABAQUS建立了二维(平面应变)有限元模型,模拟微动垫和试件在循环法向载荷和轴向载荷下的接触状态,对不同加载条件下的微动运行状态进行分析,提出一种Q-P曲线的分析方法,再结合双轴微动疲劳试验验证其适用性。结果比例加载条件下,在微动垫夹具刚度较小时的Ft-D的曲线为直线,而微动垫夹具刚度较大时的Ft-D曲线表现为不规则的四边形,这些条件下的Q-P曲线均为线性函数,并且随着微动垫夹具刚度增加,曲线的斜率增大;非比例加载条件下,Ft-D曲线的形状不再是四边形,形状较为复杂,此时Q-P曲线为椭圆函数。随着微动垫夹具刚度的增大,椭圆的短轴增加。当相位差不为90°时,椭圆两半轴与坐标系不平行,椭圆发生旋转;特别地,相位差为90°时,Q-P曲线为标准椭圆函数。当Q-P曲线与直线Q=±μP相交时,由于滑移的产生,椭圆曲线将发生变化。结论在复杂交变载荷作用下,不同的加载参数(法向载荷、轴向载荷、微动垫夹具刚度等)或其相互间的组合会影响Q-P曲线的大小和位置,提出的Q-P曲线方法可以为分析复杂交变载荷条件下的运行状态研究提供手段,为进一步地讨论微动疲劳或微动磨损行为提供指导。
关键词
微动
多
轴
交变
载荷
动力学
接触状态
有限元仿真
Keywords
fretting
complex alternating load
dynamics
contact state
finite element simulation
分类号
O346.2 [理学—固体力学]
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职称材料
题名
复杂交变载荷下的微动运行机制影响因素分析
2
作者
韩怡茗
李欣
田帅
杨建伟
机构
北京建筑大学机电与车辆工程学院
北汽福田汽车股份有限公司
出处
《机电工程》
CAS
北大核心
2024年第8期1455-1463,1499,共10页
基金
国家自然科学基金青年基金资助项目(51905028)
北京市教育委员会科技计划一般项目(KM202110016002)
北京建筑大学金字塔人才培养工程(JDYC20200323)。
文摘
微动问题是导致机械连接结构失效的主要因素之一,目前大多数研究都在恒定法向接触载荷工况下开展。而许多实际工程问题中,存在着可变法向载荷和轴向载荷的多轴加载工况,致使微动运行机制的研究结果无法很好地解释多轴加载工况下的微动行为。为此,对复杂交变载荷下的微动运行机制影响因素进行了分析,以期为双轴加载工况下的微动失效行为提供有力的分析方法。首先,在传统微动疲劳模型的基础上,分析了受循环交变法向载荷和轴向载荷共同作用下的微动摩擦学行为和动力学特征,提出了一种Q-P曲线分析方法;然后,推导了双轴交变载荷参数与微动运行状态之间的函数表达式;最后,讨论了不同的加载参数(法向载荷的均值P m、法向载荷的幅值P a、远端载荷的均值F B,m、远端载荷的幅值F B,a、双轴加载相位差φ和刚度比R sti)对Q-P曲线形状和位置的影响。研究结果表明:比例加载情况下,Q-P曲线为直线函数;非比例加载情况下,Q-P曲线为椭圆函数;加载参数会影响Q-P曲线的形状和位置。Q-P曲线分析方法为复杂交变载荷作用下的微动失效分析提供了有效的表征方法。
关键词
微动失效分析
微动疲劳形貌失效
运行机制
接触状态
多
轴
交变
载荷
Q-P曲线分析方法
MATLAB数值计算
Keywords
fretting failure analysis
fretting fatigue morphology failure
operating mechanism
contact status
multi-axis variable load
Q-P curve analysis method
MATLAB numerical calculations
分类号
TH117 [机械工程—机械设计及理论]
下载PDF
职称材料
题名
多轴交变载荷下套管长圆螺纹疲劳失效分析及寿命预测
被引量：
1
3
作者
谢士远
赵朝阳
关志刚
王宏峰
宋琳
林铁军
张强
机构
中国石油新疆油田分公司
西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室
中国石油玉门油田分公司
出处
《特种油气藏》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第3期168-174,共7页
基金
国家自然科学基金“极端条件下气井管柱耦联振动力学行为与控制基础理论研究”(51974271)
中国石油重大工程技术现场试验项目“准噶尔南缘和玛湖等重点地区优快钻完井技术集成与试验”(2019F-33)。
文摘
在下套管以及压裂作业过程中,套管螺纹在多轴交变载荷作用下极易发生疲劳失效,影响施工进度。针对该问题,通过有限元方法,利用Abaqus软件建立套管长圆螺纹有限元模型,对上扣后套管螺纹在拉伸、压缩、内压力等多轴交变载荷作用下的应力、应变进行了分析,并基于Mises屈服准则的寿命评估法对套管螺纹在多轴交变载荷下的寿命进行计算。研究表明;在拉伸、压缩、内压力等多轴交变载荷作用下,套管螺纹上最大应力都出现在公扣大端5扣齿底处;在轴向拉伸、压缩交变载荷作用下螺纹疲劳寿命仅为1298次,内压力为46、66、100 MPa时,螺纹疲劳寿命随内压力增加呈现递减趋势,分别为1094、1050、901次。该研究结果对致密油等非常规油田在压裂过程中套管螺纹失效分析具有参考意义。
关键词
套管螺纹
应力
应变
多
轴
交变
载荷
塑性变形
疲劳寿命
Keywords
casing thread
stress
strain
multi-axial alternate load
plastic deformation
fatigue life
分类号
TE256 [石油与天然气工程—油气井工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
复杂交变载荷条件下微动运行状态
田帅
李欣
杨建伟
刘乐强
张育轩
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
3
下载PDF
职称材料
2
复杂交变载荷下的微动运行机制影响因素分析
韩怡茗
李欣
田帅
杨建伟
《机电工程》
CAS
北大核心
2024
0
下载PDF
职称材料
3
多轴交变载荷下套管长圆螺纹疲劳失效分析及寿命预测
谢士远
赵朝阳
关志刚
王宏峰
宋琳
林铁军
张强
《特种油气藏》
CAS
CSCD
北大核心
2021
1
下载PDF
职称材料
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