用斷裂力學研究抽油桿最佳預緊力.pdf

1、自從Elber發(fā)現(xiàn)裂紋的閉合效應之后,許多學者進行過關于塑性變形導致的裂紋閉合效應的研究.郭和黃等人分別在Newman模型和Budiansky-Hutchinson模型基礎上提出了考慮裂紋三維效應的裂紋閉合模型,并分別在航天用鈦合金材料和船舶用鋼材料上得到較好應用.本文以東北輸油管理局鐵嶺石油機械廠生產的20CrMo鋼抽油桿為試驗材料,首先通過對不同應力比下三點彎曲試件裂紋擴展數據的處理,驗證了裂紋閉合計算模型在該材料上應用的可行性.在

2、可行性驗證的基礎上,將傳統(tǒng)的研究圓桿表面疲勞裂紋擴展法進行改進.并通過對抽油桿受力情況和螺紋段載荷分布情況分析確定抽油桿螺紋段最危險部位為應力槽根部和第一螺紋牙底,進而確定預制裂紋位置為應力槽根部.在以上研究基礎上,以斷裂力學理論為基礎,通過實驗分析三點彎曲標準試件表面裂紋擴展規(guī)律,得到的獨立于應力比的裂紋擴展速率和有效應力強度因子幅值的基線,再根據該基線得出表面裂紋的擴展速率與有效應力強度因子幅值的關系式.實驗測定抽油桿螺紋段在不同預