高压倍加节探测器结构仿真分析与改进

发布时间：2021-08-13 03:53

　　随着石油测井技术的飞速发展,促使以中子测井为原理的可控源高压倍加节探测器设备在石油领域的应用越来越广泛。井下复杂的振动环境会给随钻设备带来严重的危害,将导致高压倍加节探测器无法正常工作。本文主要研究高压倍加节探测器在指定振动环境下的抗振动性能,在结构动力学仿真分析的基础上,确定探测器结构的薄弱环节,并对薄弱环节进行改进设计,以提高结构的抗振动性能。1、基于高压倍加节探测器模型,详细研究了有限元仿真分析中模型简化与修复的方法;并以SolidWorks/Workbench数据接口为例,研究了模型的CAD/CAE转换技术。2、利用ANSYS Workbench软件对高压倍加节探测器进行了模态分析、三轴随机振动响应分析及三轴谐响应分析;综合动力学仿真分析与随机振动试验的结果,确定探测器结构在指定振动环境下无法正常工作,并找到结构的薄弱环节,为结构的改进设计提供方向。3、针对结构的薄弱环节,提出了增加支撑结构、重选部件的材料及改形橡胶圈截面的改进方案;并综合考虑结构的电性能及抗振动性能设计要求及橡胶圈的工程化实现,确定最终改进方案;对高压倍加节探测器的最终改进模型进行模态分析及三轴随机振动分析,... 

【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】：104 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 论文背景及研究意义
    1.2 相关领域的发展现状
        1.2.1 CAD与CAE的发展现状
        1.2.2 结构动力学理论的发展现状
        1.2.3 有限元方法的发展及应用
        1.2.4 石油测井设备结构设计及分析的发展现状
    1.3 本文的主要工作
第二章 结构动力学的相关理论
    2.1 引言
    2.2 结构的固有特性理论
    2.3 正弦振动响应分析理论
    2.4 随机振动响应分析理论
    2.5 小结
第三章 有限元仿真技术及动力学分析案例验证
    3.1 引言
    3.2 有限元仿真技术
        3.2.1 前处理
        3.2.2 有限元模型的求解
        3.2.3 有限元的后处理
    3.3 有限元动力学仿真分析案例
        3.3.1 模态分析验证
        3.3.2 随机振动的响应分析验证
        3.3.3 谐响应振动响应分析验证
    3.4 本章小结
第四章 高压倍加节探测器的动力学仿真分析与试验
    4.1 引言
    4.2 高压倍加节探测器结构有限元模型的前处理
        4.2.1 分析对象
        4.2.2 探测器结构三维模型的简化
        4.2.3 探测器结构三维模型的导入
        4.2.4 网格划分
        4.2.5 接触设置
    4.3 高压倍加节探测器的结构动力学仿真分析
        4.3.1 高压倍加节探测器的模态分析
        4.3.2 高压倍加节探测器的随机振动响应分析
        4.3.3 高压倍加节探测器结构的正弦振动分析
    4.4 高压倍加节探测器的随机振动试验
    4.5 小结
第五章 高压倍加节探测器的改进设计与试验
    5.1 引言
    5.2 高压倍加节探测器结构的改进设计
        5.2.1 增加芯子内部支撑结构与橡胶圈的改进设计
        5.2.2 端盖与He3管骨架的材料的选择
        5.2.3 橡胶圈截面的改形设计
    5.3 高压倍加节探测器改进方案的工程化实现
        5.3.1 综合考虑电性能与抗振动性能要求
        5.3.2 矩形截面橡胶圈的工程化实现
    5.4 高压倍加节探测器最终改进方案的动力学仿真分析
        5.4.1 模态分析
        5.4.2 随机振动分析
    5.5 高压倍加节探测器最终改进模型的随机振动试验
    5.6 小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
作者简介



本文编号：3339688