特殊螺纹接头弹塑性有限元模拟及试验研究

发布时间：2020-12-28 20:26

　　应用ABAQUS对不同台肩结构的油套管特殊螺纹接头密封性能进行弹塑性分析,建立了不同复合载荷条件下台肩角度与密封面接触压力之间的对应关系。结果表明,台肩角度的变化对台肩的辅助密封性能影响不大。拉伸时,台肩角度对接头密封面接触压力影响较大,最大的接触压力为500～600 MPa,密封性能完全满足接头的要求。随着拉伸载荷的增大,3种不同结构的台肩与接箍分离,导致整个台肩接触应力值为0 MPa,使之失去了辅助密封的作用。而在压缩时,不同的台肩结构对密封面影响很大,-15°台肩接头最大接触应力达到951 MPa,且出现在最靠近台肩端面位置。将有限元模拟结果与试验进行对比,3种特殊螺纹接头密封接触长度和密封接触压力变化规律与上扣模拟结果一致。 

【文章来源】：塑性工程学报. 2020年10期 北大核心

【文章页数】：9 页

【图文】：

特殊螺纹接头结构

不同台肩角度的特殊螺纹接头示意图

特殊螺纹接头采用实体轴对称四节点单元划分网格，划分结果如图3所示。以直角台肩为例，内螺纹单元数为77655个，节点数为78004个，外螺纹单元数为124871个，节点数为125924个。由于3种接头结构均具有对称性，其接箍中心面的轴向位移为0 mm，因此在接箍中心面上施加轴向的位移约束。采用RAMP方法施加载荷，即通过多个子载荷步将施加力增加到相应数值，获得准确的计算结果并且收敛。轴向的拉伸和压缩载荷均以分布力的形式加载在管体的端面，如图4所示。

【参考文献】：
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