等壁厚螺杆泵定子应力应变的有限元分析

发布时间：2017-11-26 17:07

  本文关键词：等壁厚螺杆泵定子应力应变的有限元分析

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【摘要】：螺杆泵采油技术作为一种新型的人工举升技术，在各大油田的应用规模逐年扩大。但在采油设备向高效化、节能化发展的过程中，常规螺杆泵厚度不均的定子衬套已成为制约其发展的重要因素。因此，，设计并制造了等壁厚螺杆泵。等壁厚螺杆泵在工作时，其定子的应力和应变影响着泵的工作性能，直接制约着泵的使用寿命。同时在现有条件下还没有有效的方法测试等壁厚螺杆泵定子的应力和应变。因此，本论文采用有限元法分析了等壁厚螺杆泵定子的应力应变。 本文基于单螺杆泵的工作原理和非线性有限元理论，对比常规螺杆泵的技术特征，从定子结构及生产工艺、压力作用下定子的变形规律、定转子间的接触情况、击穿压力和容积效率、密封性能和温度场分布等方面分析了等壁厚螺杆泵的特征；采用有限元分析软件研究了等壁厚定子在液体压力作用下的应力应变，考虑泵筒和衬套间的固定接触，对比分析了位移约束施加在泵筒外层和衬套外层等壁厚定子的应力应变，得出了在分析精度要求较高的情况下等壁厚定子建模新方法，同时探讨了由于衬套材料不同而引起的不同弹性模量和泊松比对等壁厚螺杆泵定子变形量和剪应变的影响，探讨了橡胶衬套厚度对等壁厚定子应力状态的影响；最后，利用有限元法研究了等壁厚定子与转子接触时的应力应变，对比分析了在不同压力作用下等壁厚定子与转子接触时的应力应变。 通过本文的研究工作，进一步明确了等壁厚螺杆泵的技术特征；探讨了采用有限元法分析等壁厚螺杆泵定子应力应变的可行性，同时探讨了等壁厚螺杆泵定子的应力状态和应变特点，为结合实际工况合理设计螺杆泵定子的结构提供了坚实的基础。
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH327

【共引文献】

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本文编号：1230504