Повышение прочностных характеристик конических соединений обсадных труб с трапецеидальным профилем резьбы

• Автор: Кантария, Сергей Николаевич
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 191 с. : ил.

Содержание
Введение

1. Литературный обзор

1.1. Краткие сведения о теории расчета резьбовых соединений

1.2. Конические резьбовые соединения

1.3. Сопротивляемость конических резьбовых соединений обсадных труб растягивающим нагрузкам. Различие характера разрушений соединений обсадных труб с треугольным профилем и с трапецеидальной резьбой

1.4. Соединения обсадных труб с трапецеидальной резьбой

1.5. Выбор метода исследования

1.6. Метод конечных элементов. Предварительные сведения

1.7. Исторические замечания

1.8. Основная концепция метода конечных элементов

1.9. Типы конечных элементов
1.10.. Линейные интерполяционные полиномы
1.11. Интерполяционные полиномы для дискретизированной области
1.12. Преимущества метода конечных элементов
1.13. Выводы
2. Постановка эксперимента, создание математической модели
2.1. Плоский четырехузловой изопараметрический элемент
2.2. Лабораторные испытания свойств материала
2.3. Построение геометрического образа модели резьбового соединения типа ОТТМ
2.4. Способ моделирования контактного взаимодействия между ниппелем и муфтой в соединении типа ОТТМ
2.5. Дискретизация геометрической модели
2.6. Приложение нагрузок и закрепление математической модели конического резьбового соединения типа ОТТМ
2.7. Математическое моделирование
2.8. Фронтальное решение
2.9. Процедура Ньютона - Рафсона
2.10. Выводы
3. Результаты работы. Проверка правильности построения
математической модели. Сравнение результатов
тензометрирования и МКЭ
3.1. Обоснование выбора расчетной модели. Моделирование напряженного состояния резьбового соединения при наборе кривизны ствола скважины
3.2. Результаты, полученные в ходе эксперимента над математической моделью конического резьбового соединения типа ОТТМ, находящегося под действием нагрузки от натяга
3.3. Результаты, полученные в ходе эксперимента над математической моделью конического резьбового соединения типа ОТТМ, находящегося под действием осевой растягивающей нагрузки и свинченного без натяга
3.4. Результаты, полученные в ходе эксперимента над математической моделью конического резьбового соединения типа ОТТМ, находящегося под действием осевой растягивающей нагрузки, с натягом 10,16 мм., докрепление 1 нитка
3.5. Результаты, полученные в ходе эксперимента над математической моделью конического резьбового соединения типа ОТТМ, находящегося под действием осевой растягивающей нагрузки, с натягом 5,08 мм.,

докрепление 2 нитки 138.
3.6. Результаты, полученные в ходе эксперимента над математической моделью конического резьбового соединения типа ОТТМ, находящегося под действием осевой растягивающей нагрузки, свинченного с полным
натягом 142.
3.7. Выводы о работе типового конического резьбового
соединения типа ОТТМ 146.
3.8. Обработка результатов эксперимента, создание
расчетных формул 147.
'♦ 4. Коническое резьбовое соединение с переменным зазором 165.
4.1. Анализ остаточных деформаций в модели 165.
4.2. Анализ соединения с переменным зазором 166.
4.3. Сравнительные прочностные характеристики типового соединения ОТТМ и нового соединения с переменным
зазором 172.
4.4. Выводы 176.
4.5. Заключительные выводы по работе 176.
Ф 5. Список литературы 178.
6. Приложения

современных исследователей применяют приближенные методы численного анализа. Интересно, однако, отметить, что при этом они во многих случаях подсознательно прибегают к более примитивным концепциям, чем

использованные при получении решаемых уравнений.
Идея представления конструкций в виде набора дискретных элементов восходит к раннему периоду исследования конструкции летательных аппаратов, когда, например, крылья и фюзеляжи рассматривались как совокупность стрингеров, обшивки и работающих на сдвиг панелей. Хренников [25] в 1941 году ввел «метод каркасов» -предшественник общих дискретных методов строительной механики — и ♦ применил его, представляя плоское упругое тело в виде набора брусьев и
балок. Топологические свойства некоторых типов дискретных систем изучались Кроном [26] с 1939 года, который разработал универсальные методы анализа сложных электрических цепей и строительных конструкций. Курант [27] в 1943 году дал приближенное решение задачи кручения Сен -Венана , используя кусочно — линейное представление функции искажения в каждом из треугольных элементов, совокупностью которых заменялось поперечное сечение тела, и формулируя задачу с помощью минимума 41 потенциальной энергии. Пример применения Курантом метода Ритца
содержит в себе все основные моменты процедуры, известные теперь как метод конечных элементов. Аналогичные идеи использовал позже Пойа [28] в 1952 году. «Метод гиперокружности», предложенный в 1947 году Прагером и Сингом [29] и подробно исследованный Сингом [30] в 1957 году, легко может быть приспособлен для «конечноэлементных» применений; он проливает новый свет на приближенные методы решения некоторых краевых задач математической физики. В 1954 году Аргирис [31] и его сотрудники ** начали публикацию серии работ, в которых они далеко развили некоторые
обобщения линейной теории конструкций и представили методы