膨脹套管接頭有限元模擬研究.pdf

1、膨脹套管接頭的設(shè)計(jì)是膨脹管技術(shù)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。目前國內(nèi)外對膨脹套管接頭各參數(shù)還沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。本文通過理論分析和有限元的方法，模擬膨脹套管接頭上扣、承載內(nèi)壓載荷和承受軸向載荷的過程。本文重點(diǎn)研究了膨脹套管接頭參數(shù)中的錐度、齒高、承載面角、導(dǎo)向面角對膨脹套管膨脹前后的應(yīng)力影響、膨脹過程中所需膨脹力的影響和膨脹后的幾何尺寸影響，可以得出以下結(jié)論:
　　(1)膨脹套管光管段在膨脹過程中和膨脹后的最大等效應(yīng)力大于螺紋段的。膨脹后光管段的壁厚

2、減薄率(6.5％)大于螺紋段壁厚減薄率(3.8％)。光管段所需膨脹力（1447kN）小于螺紋段所需膨脹力(1425kN)。
　　(2)螺紋參數(shù)（錐度、齒高、導(dǎo)向面角、承載面角）對于膨脹套管接頭膨脹過程中最大等效應(yīng)力的影響不明顯。
　　(3)螺紋參數(shù)中錐度和導(dǎo)向面角對膨脹套管接頭所需膨脹力的影響較大，其中錐度的影響最明顯，最大差值為69.1kN。而齒高和承載面角對膨脹套管所需膨脹力的影響較小。
　　(4)錐度對膨脹套管接

3、頭膨脹后等效應(yīng)力和壁厚減薄率的影響較明顯，其中錐度為1∶18的套管接頭在膨脹后等效應(yīng)力、壁厚減薄率均最小。
　　(5)齒高對于膨脹套管接頭膨脹后等效應(yīng)力和壁厚減薄率的影響較明顯。齒高為1.0mm的套管接頭在膨脹后的最大等效應(yīng)力最小，而齒高為1.2mm的套管接頭的壁厚減薄率最小。
　　(6)承載面角對膨脹套管接頭膨脹后等效應(yīng)力和壁厚減薄率的影響較明顯。承載面角為-7°的套管接頭在膨脹后的最大等效應(yīng)力最小;承載面角為-9°的套管