doi: 10.18720/MCE.74.8

Моделирование внедрения и сдвига штампа клиновидной формы

А.С. Семенов, С.Г. Семенов, Б.Е. Мельников,
Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого,
г. Санкт-Петербург, Россия

В.С. Тихонов,
Weatherford, Москва, Россия

При определении несущей способности клинового захвата бурильных труб возникает проблема расчета силы контактного сопротивления на поверхности раздела захвата и удерживаемой им конструкции. Для повышения надежности поверхность захватывающего устройства снабжается зубцами, которые могут внедряться в тело конструкции. В результате наряду с силой трения на контактной поверхности будет дополнительно действовать сила сопротивления, вызванная пластической деформацией тела при сдвиге.  В статье предложена аналитическая зависимость для силы внедрения штампа идеальной (неусеченной) и неидеальной (усеченной) клиновидной формы, моделирующего работу зубца, в зависимости от глубины внедрения и коэффициента трения на боковой поверхности штампа как при неглубоком (с преимущественно упругим деформированием захватываемого тела), так и при глубоком внедрении (с преимущественно пластическим деформированием). Для идентификации параметров предложенной формулы были выполнены многовариантные вычислительные эксперименты. Расчет дополнялся определением зависимости силы сопротивления штампа при сдвиге от глубины внедрения. С целью верификации разработанной модели были проведены экспериментальные исследования процессов внедрения и сдвига штампа с измерением сил внедрения и сопротивления. Полученные результаты подтвердили высокую точность аналитической модели для силы внедрения. Результаты эксперимента с определением силы сопротивления были в дальнейшем использованы для расчета удерживающей силы клинового захвата..

Ключевые слова:

моделирование; эксперимент, упругость; пластичность; клиновый захват; бурильная труба; внедрение; штамп; контакт; метод конечных элементов

Полный текст статьи в pdf

(Семенов А.С., Семенов С.Г., Мельников Б.Е., Тихонов В.С. Моделирование внедрения и сдвига штампа клиновидной формы // Инженерно-строительный журнал. 2017. № 6(74). С. 78–101.).




Поиск по сайту
 
Контакты Карта сайта
Все права защищены. При использовании информации с данного сайта ссылка на источник обязательна