تحلیل تنش تماسی و ضرایب تمرکز تنش در ابزار اتصال رشته‌های حفاری چاه‌های نفت

نویسندگان

امیررضا شاهانی دانشکده فنی و مهندسی، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی

سیدمحمدحسین شریفی دانشکده فنی و مهندسی، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی

چکیده مقاله:

در این پژوهش ابزارهای اتصال پیچی رشته‌های حفاری که در حفاری چاه‌های قائم بیشتر از سایر اعضا در معرض شکست هستند با استفاده از المان‌های متقارن محوری در نرم‌افزار A‌N‌S‌Y‌S، و به‌روش اجزاء محدود مدل شده‌اند. برای مدل‌سازی تماس بین سطوح نیز از المان‌های تماس و از معادلات قید بهره می‌بریم. نیروهای محوری کششی و فشاری، فشارهای داخلی و خارجی ناشی از سیال حفاری روی لوله، گشتاور اعمال‌شده از طرف موتور در بالای چاه، و ممان خمشی حاصل از کمانش لوله‌های وزین حفاری در پایین چاه عمده‌ترین بارهایی هستند که به‌مدل وارد می‌شوند. مطابق استاندارد A‌P‌I‌به‌منظور بهبود رفتار خستگی این اتصالات مقداری پیش‌بار نیز به آن اعمال می‌شود. مدل تحت بارگذاری کششی، فشاری، پیش‌بار خالص و ترکیبی از آن‌ها قرار گرفته است. تعیین مکان و مقدار بیشینه‌ی ضریب تمرکز تنش در پین (p‌i‌n) و باکس (b‌o‌x)، تأثیرِ اعمال پیش‌بار روی مقدار ضریب تمرکز تنش، و نیز تأثیر آن بر میزان بارِ دندانه بحرانی و متعاقباً عمر خستگی از جمله کارهایی است که در این نوشتار به آن پرداخته شده است. در انتها نیز بحثی در مورد همگرایی جواب مقادیر تنش در سطوح تماس ارائه شده است.

برای دانلود باید عضویت طلایی داشته باشید

برای دانلود متن کامل این مقاله و بیش از 32 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید

ثبت نام

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

ضرایب انعطاف‌پذیری و تمرکز تنش در زانویی‌ها تحت بارگذاری مرکب

رفتار سازه‌یی زانویی‌ها به‌عنوان بخشی از یک لوله‌ی خمیده، تحت بارگذاری‌های خمشی درون‌صفحه‌یی و برون ‌صفحه‌یی)بدون فشار داخلی یا همراه با آن(بررسی شده است. ضرایب انعطاف‌پذیری و تمرکز تنش به‌عنوان مشخصه‌های این عضو، تحت بارگذاری‌های یادشده مورد بررسی قرار گرفت و تغییرات آن‌ها با پارامترهای هندسی و نیز شرایط بارگذاری با استفاده از روش اجزاء محدود ارزیابی، و نتایج حاصله به‌صورت نمودار ارائه شد. همچ...

متن کامل

تحلیل تنش های تماسی در اتصالات پیچی

متن کامل

تحلیل تمرکز تنش و خستگی در اتصالات پیچی رشته حفاری

در تحقیق حاضر میدان تنش در اطراف اتصالات پیچی رشته ی حفاری تحت تاثیر بارگذاری های مختلف ‏مانند پیش بار، محوری، خمشی و پیچشی تحلیل شده است. این کار به کمک روش المان محدود با استفاده از ‏نرم افزارهای ‏ansys‏ و ‏abaqus‏ صورت پذیرفته است. بدین منظور برنامه هایی پارامتری توسط زبان های ‏برنامه نویسی هر دو نرم افزار مذکور تهیه شده که طیف بسیار گسترده ای از اتصالات را در بر می گیرد. تحلیل ‏استاتیکی غیر...

15 صفحه اول

تعیین تحلیلی ضرایب تمرکز تنش اتصالات لوله ای چندصفحه ایKK

تحلیل خستگی یکی از مراحل مهم در طراحی سازه های دریایی است که در آن از ضریب تمرکز تنش به عنوان شاخص هندسی و کنترل کننده مقاومت اتصالات استفاده میشود. آیین نامه ها برای تعیین ضرایب تمرکز تنش در اتصالات تک صفحه سکوهای دریایی روابط متعددی را پیشنهاد میکنند که محدوده اعتبار آنها به مقدار زیادی نامعلوم است. در مورد اتصالات چندصفحه ، با تفکیک این اتصالات به اتصالات تک صفحه معادل،از همان روابط استفاده ...

متن کامل