一种随钻中子测井仪的抗振性能分析及优化

发布时间：2021-08-11 03:07

　　随钻测井是近年来迅速崛起的先进测井技术,与常规测井资料相比,随钻测井资料更为客观地反映了地层的实际地质特征。作为随钻测井技术的重要手段,脉冲中子测井技术近年来得到了飞速发展,该技术的核心仪器是安装在钻铤上的随钻中子测井仪。由于在正常钻井作业中,钻柱在向下钻进的过程中伴随着各种振动,这些振动可能导致测井仪电性能的下降,造成测量信息的失真。故研究如何改善随钻中子测井仪的抗振性能对于脉冲中子测井技术的顺利实现具有重要的意义。本文旨在通过对随钻中子测井仪的抗振性能进行分析,对其薄弱环节进行改进及优化,以达到提高其抗振性能的目的,所得的主要研究成果为:1.通过实例验证了ANSYS Workbench进行结构动力学分析的准确性;针对随钻中子测井仪,进行了CAD/CAE模型的简化与修复的研究,对典型零件的简化进行了详细说明,探讨了不同接触设置方法对测井仪分析结果的影响,为后续建立合理的有限元模型奠定了基础。2.探讨了优化设计相关的关键技术。探索了基于SolidWorks和ANSYS Workbench的优化设计流程,研究了SolidWorks和ANSYS Workbench之间的协同仿真技术以实现参... 

【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：101 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略表对照
第一章 绪论
    1.1 论文研究背景及意义
    1.2 相关领域研究现状
        1.2.1 随钻中子测井仪国内外研究现状
        1.2.2 随钻中子测井仪抗振特性研究现状
        1.2.3 优化设计的研究现状
    1.3 本文的主要工作
第二章 结构动力学理论及有限元建模技术研究
    2.1 引言
    2.2 结构动力学分析相关理论
        2.2.1 结构固有特性分析理论
        2.2.2 结构谐响应分析理论
        2.2.3 结构随机振动响应分析理论
        2.2.4 实例分析
    2.3 CAD/CAE模型的简化与修复
        2.3.1 模型简化处理的基本方法和原则
        2.3.2 CAE模型简化与修复
    2.4 CAE软件中模型的接触设置研究
        2.4.1 接触的概念和分类
        2.4.2 接触设置算例研究
    2.5 小结
第三章 结构优化设计的相关理论及关键技术研究
    3.1 引言
    3.2 结构优化设计基本理论
        3.2.1 优化设计的分类
        3.2.2 优化设计的数学模型
    3.3 ANSYS Workbench优化技术研究
        3.3.1 拉格朗日二次规划法概述
        3.3.2 基于ANSYS Workbench的优化流程
        3.3.3 SolidWorks与ANSYS Workbench的协同仿真
    3.4 实例分析
    3.5 小结
第四章 随钻中子测井仪的抗振性能分析
    4.1 引言
    4.2 随钻中子测井仪有限元模型前处理
        4.2.1 随钻中子测井仪的模型简化
        4.2.2 随钻中子测井仪有限元模型的建立
    4.3 随钻中子测井仪抗振性能分析
        4.3.1 随钻中子测井仪的模态分析
        4.3.2 随钻中子测井仪的谐响应分析
        4.3.3 随钻中子测井仪的随机振动分析
    4.4 随钻中子测井仪仪器部分抗振性能分析
    4.5 小结
第五章 随钻中子测井仪的结构改进及优化
    5.1 引言
    5.2 随钻中子测井仪的初始改进设计及抗振性能分析
        5.2.1 随钻中子测井仪初始改进方案的确定
        5.2.2 随钻中子测井仪初始改进结构的抗振动性能分析
    5.3 随钻中子测井仪的优化设计
        5.3.1 测井仪优化问题的数学模型
        5.3.2 测井仪优化问题在ANSYS Workbench中的优化设计
        5.3.3 测井仪的优化结果分析
        5.3.4 测井仪优化结构的抗振性能分析
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.2 展望
参考文献
致谢
作者简介


【参考文献】：
期刊论文
[1]我国中子测井方法应用的现状与发展趋势[J]. 张帅伟,张建萍,任东超.  中国石油和化工标准与质量. 2014(01)
[2]正弦振动的数学描述与试验技术[J]. 肖荣军,陈贵如.  环境技术. 2013(03)
[3]随钻可控源中子测井仪器研究[J]. 李安宗,秦泓江,王珺,朱军.  石油钻采工艺. 2011(05)
[4]我国脉冲中子测井技术发展综述[J]. 张锋.  原子能科学技术. 2009(S1)
[5]工程结构优化设计理论与方法[J]. 侯贯泽,刘树堂,简国威.  钢结构. 2009(08)
[6]CAD与CAE的数据交换技术[J]. 张淑霞.  油气田地面工程. 2009(03)
[7]结构优化设计理论与方法研究进展[J]. 李晶,鹿晓阳,陈世英.  工程建设. 2007(06)
[8]对我国发展随钻测井技术和装备的思考[J]. 郭彦军,张辛耘,王敬农.  石油仪器. 2007(02)
[9]基于Solid Works的部件参数化设计方法的研究[J]. 吴文根,王天虎,王三武,盛步云.  现代机械. 2007(01)
[10]随钻测井技术最新进展[J]. 邹德江,范宜仁,邓少贵.  石油仪器. 2005(05)

硕士论文
[1]大跨度柔性机翼模拟梁的结构设计及其优化[D]. 李逵.西安电子科技大学 2013
[2]数控龙门镗铣床龙门结构特性分析及优化[D]. 李晓园.昆明理工大学 2012
[3]随钻压力测量装置关键部件的振动分析与研究[D]. 高贺鹏.哈尔滨工业大学 2011
[4]随钻地层压力测量装置的设计与仿真研究[D]. 周树国.哈尔滨工业大学 2011
[5]面向协同装配设计的实体模型简化研究[D]. 薛辉.浙江大学 2006
[6]电子设备结构动力响应研究中的关键技术[D]. 任建峰.西安电子科技大学 2006



本文编号：3335320