井下封隔器胶筒接触力学行为研究

摘要：

为研究胶筒与套管之间摩擦接触问题,运用MMW-1型立式万能摩擦磨损实验机对胶简与套管之间摩擦因数进行了测定;以测定数据为依据,基于橡胶材料Mooney-Rivlin模型,采用罚函数与库伦摩擦原理,考虑橡胶大变形非线性,对胶简与套管摩擦接触问题进行了数值模拟.结果表明:接触面在无润滑剂下的摩擦因数最大,为0.515,油基润滑下最小,为0.122,其余润滑条件下介于0.122～0.515之间;随着摩擦因数的增大,摩擦应力逐渐增大,接触压力逐渐减小,胶筒等效应力先增大后减小,摩擦因数为0.3时,可以得到较好的接触压力;随着轴向载荷的增大,接触压力、摩擦应力及胶筒等效应力逐渐增加;在轴向载荷不变下,胶筒厚度对接触问题影响较大;最后对胶筒的结构进行了优化设计,得到全段圆弧设计为更好的胶简结构.

关键词：胶筒、摩擦因数、等效应力、数值仿真

所属期刊栏目：38

分类号：TG156(金属学与热处理)

资助基金：The project supported by the National Natural Science Foundation of China No.51474180,and the Innovation Foundation of Electrical and Mechanical Engineering of Southwest Petroleum UniversityNo.CX2014SY48.国家自然科学基金项目51474180,西南石油大学机电工程学院创新基金CX2014SY48资助.

在线出版日期：2016-11-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：1029-1034