冷扩管锥体与管件内壁间减摩效果评价与预测

摘要：

针对膨胀管膨胀过程中锥体和管件内壁摩擦难以评价的问题,提出将膨胀管膨胀过程简化为无缝金属管冷挤压塑性变形过程的经济有效研究方法.通过将金属管试验件进行3种减摩处理,开展无缝金属管在锥体作用下的塑性扩管试验,建立管件扩管有限元仿真模型.结合仿真分析得到锥体位移与膨胀力的关系曲线,膨胀力与摩擦因数(F-μ)的关系,以及有限元仿真的F-μ曲线,得到3种减摩方案的摩擦因数;利用计算得出的摩擦因数得到3种减摩方案的有限元仿真模型;计算3种方案下应力、轴向收缩量、壁厚减薄量的变化,得到减摩方案对管件的影响规律.研究结果表明:管材试验件在3种减摩方案下,摩擦力占膨胀力之比分别为53.1％、43.1％和34.5％;随着摩擦因数增大,管件膨胀过程中应力增大,轴向收缩量增大,壁厚减薄量减小.该研究结果对膨胀管与膨胀锥间的减摩降阻具有重要指导意义.

关键词：膨胀管、膨胀锥、塑性变形、减摩效果、有限元仿真、评价方法

所属期刊栏目：50

分类号：TE931(石油机械设备与自动化)

资助基金：中国石油十四五前瞻性基础性重大科技项目;中国石油天然气股份有限公司科学研究与技术开发项目

在线出版日期：2022-12-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：133-139