特殊螺紋接頭密封面接觸壓力概率分布數(shù)值分析(文件)
【正文】 trasonic Techniques to Accurately Examine Seal Surface Contact Stress in Premium Connections[5]G. R. Murtagian, V. Fanelli, J. A. Villasante, etc. Sealability of Stationary MetaltoMetal Seals. Journal of Tribology, JULY 2004, Vol. 126:591:5966 / 6。即使通過改善螺紋脂、密封面質(zhì)量等因素，沒有接觸壓力的情況下，接頭也肯定發(fā)生泄漏。但是表2顯示，如果不改變接頭加工控制參數(shù)，接觸壓力和接觸長度都有為0的可能，可以肯定的是，即使完善密封面的表面技術，也不能保證較大的密封可靠度。計算結(jié)果顯示，50次計算（模擬50個接頭的隨機參數(shù)組合）中有7次不滿足上述條件，且。文獻[5]提出接觸壓力的積分必須滿足一定條件才可保證密封性，對確定的結(jié)構(gòu)來說，接觸壓力大，接觸長度就大，最主要的是足夠的壓力消除表面的凸凹空隙，足夠的長度保證殘留空隙不形成通道。結(jié)果顯示，在一定的載荷、接頭參數(shù)與材料參數(shù)組合條件下，密封面上的接觸壓力很為0，密封面接觸長度也是0mm。176。176。經(jīng)過對建模過程優(yōu)化，本文保證了所有黑皮螺紋齒頂部位的鈍化處理，避免了有尖銳角度的單元存在，實現(xiàn)了特殊螺紋接頭有限元分析模型的自動建立。建立有限元模型時，忽略螺紋螺旋升角的影響，將接頭視為軸對稱結(jié)構(gòu)，采用大變形彈塑性非線性有限元方法進行分析，選用的面單元類型為軸對稱三角形單元，接觸類型為有摩擦的自由滑動，采用稀疏矩陣求解器。7）對目的參數(shù)進行統(tǒng)計分析，確認分布類型，計算密封可靠度。分布參數(shù)可根據(jù)工廠大量檢測數(shù)據(jù)結(jié)果進行統(tǒng)計分析得到。PDS認為分析模型的任何一個輸入數(shù)值都是某個范圍內(nèi)的隨機數(shù)（或者說存在某種程度上的不確定性），這種隨機情況主要由設計及加工控制能力確定。為了分析金屬密封面密封的可靠性，首先要知道在上述參數(shù)隨機變化的條件下，接頭密封性能的分布，也即密封面接觸壓力和接觸長度的概率分布情況。為了保證阻塞這些空隙，接頭上扣時要涂抹帶金屬填料的螺紋脂，同時要保證密封面上有足夠的密封壓力，使接觸點產(chǎn)生較大的彈性或塑性變形，建立密封面的全接觸狀態(tài)。密封面接觸壓力分布數(shù)值分析方法影響金屬密封接頭密封可靠性的因素較多，接頭的錐度、中徑、材料強度等參數(shù)變化時，都將導致密封面密封性能的變化。同等條件下，接觸壓力和接觸長度越大，密封性能越好[5]。在接頭結(jié)構(gòu)參數(shù)發(fā)生變化時，密封面的密封性能肯定也會發(fā)生變化。研究發(fā)現(xiàn)，特殊螺紋的結(jié)構(gòu)一旦確定，確定螺紋和密封的加工參數(shù)公差范圍尤為重要。為此各大油套管生產(chǎn)廠開發(fā)了帶金屬對金屬密封的特殊螺紋接頭，并得到廣泛應用。本文建立了利用有限元概率分析功能研究密封面上接觸壓力分布的方法，分析了特殊接頭在錐度、密封直徑、載荷等多個參數(shù)隨機變化條件下的密封面接觸壓力的分布，計算了密封可靠性。特殊螺紋接頭密封可靠性數(shù)值分析申昭熙 王鵬 李磊（
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