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旋挖钻机钻杆失效研究

张震  
【摘要】:旋挖钻机钻杆是用于传递扭矩和加压力的主要工具,并且钻杆又处于交变应力的工况下,因而发生的开裂,卡带杆等故障较多。某公司在09年一年中,失效率达到50%.造成极恶劣的影响。因此论文吸收石油钻杆分析的方法,以实验为依据,对钻杆失效问题进行探讨,具体内容如下: 1.从理论出发,结合工程实践,建立钻杆的静态力学模型与动态力学模型,并对钻杆的载荷进行分析; 2.对钻杆失效形式和失效原因进行分析,对钻杆故障进行归类分析,找出相同点,剔除小概率事件,合并因素相同的故障现象,确定故障分析的方法和步骤; 3.对钻杆失效进行试验研究,通过金属材料性能和材料力学性能对钻杆进行试验,确定是否因为钻杆材料本身不达标而引起钻杆失效; 4.通过一个具有代表性的开裂故障进行断口宏观分析,得出钻杆的失效属于疲劳破坏 5.对宏观分析的钻杆进行微观分析,发现同一钻杆的开裂部位和非开裂部位夹杂物含量有很大差异,并且金相组织有很大差异; 6.对钻杆进行有限元分析,对力学模型和失效分析进行验证,得出经常断裂部位存在应力集中。


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