2500型压裂车移运过程车架力学性能分析与试验研究

发布时间：2017-11-10 06:01

  本文关键词：2500型压裂车移运过程车架力学性能分析与试验研究

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【摘要】：压裂车是油气田增产作业的主要压裂设备,且经常在越野无路地带行驶。车架作为压裂车的主要承载部件,不仅要承受上装设备的重量,还要承受路面的冲击载荷,因此对车架的强度、刚度具有较高的要求。本文通过有限元法和试验测试相结合的方法研究车架在移运过程中的强度、刚度问题,为车架的结构优化设计提供支持。首先,建立压裂车车架有限元模型,对移运过程中出现的满载弯曲、满载扭转、紧急制动、紧急转弯四种工况进行静力学分析,得到相应工况下车架的应力、应变分布,找出车架受力薄弱的位置。开展动力学分析,对车架进行模态分析,得到车架的固有频率。根据路面时域不平度得到不同等级路面的功率谱密度,经随机动力学分析得到车架在不同激励下的应力分布,分析车架移运过程中的受力情况。其次,应用基于应变、振动测试系统对车架进行强度和振动试验研究,发现了的静力和动力作用下的薄弱位置,提出相应的结构改进意见,为车架的疲劳寿命分析及结构优化提供依据。然后,结合车架S-N曲线和载荷时间历程,计算车架在移运工况下的疲劳寿命。结果显示,车架各处安全系数均大于1,表明车架疲劳强度满足要求。最后,为了提高车架承载能力并减轻重量,对压裂车副车架分别进行拓扑优化和尺寸优化。拓扑优化后的车架承载能力提高了18.07%,尺寸优化使副车架质量减小了25.96%,而且优化后的车架疲劳强度仍满足要求。
【学位授予单位】：西南石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U463.32

【参考文献】

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1 刘健;肖柳胜;吴汉川;庞罕;肖文生;;多轴特种车辆底盘性能匹配研究[J];石油矿场机械;2013年08期

2 袁敏;陈，

本文编号：1165347