钻机井架工况检测技术研究

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毕业论文范文题目： 钻机井架工况检测技术研究，论文范文关键词： 钻机井架工况检测技术研究
钻机井架工况检测技术研究毕业论文范文介绍开始：
　　毕业论文钻机井架工况检测技术研究，说明书共67页，42122字。
　　摘要：石油钻机主要用于钻油、气井、破碎岩石、取出岩屑、保护井壁、固井和完井、形成油流通道等多种钻井作业。井架作为钻机的重要部件之一，在长期的使用过程中，由于拆卸、安装和运输等导致的各种缺陷以及超载和腐蚀等因素的影响，使得在用钻机井架的内部结构产生了不良变化，从而降低了钻机井架原设计的承载能力，加之其钢结构杆件多、承受交变载荷，工作环境恶劣，因强度不够、疲劳、失稳而破坏的情况在实际工作中多有发生。随着国内外钻机类型的不断扩充和生产规模的不断扩大，为保证其安全生产，对钻机井架不同工况的力学性能和有限元分析越来越重要，已成一种研发趋势。
　　本课题以在役ZJ20型石油钻机为主要研究对象，针对ZJ20井架的静力学和动力学力学特性进行了深入研究。通过对整个井架在不同工况载荷的研究和分析，依靠经典的材料力学、弹性力学、结构力学有关理论，对井架的结构作大量简化，利用ANSYS分析软件建立起井架的数字化模型并进行分析，计算井架在工作过程中的应力、应变状态及位移大小，对井架进行静态载荷分析，得出井架在最大静钩载、无风载；正常吊重，有风载；最大静钩载、有风载；全风载，四种工况下井架主要位移变形、井架的应力分布。并对在役井架实际所承受因时间变化的突发动载荷进行瞬态动力学分析。最后针对井架稳定性分析，验证井架稳定性。
　　关键词：ZJ20钻机井架；建模；有限元分析；静力分析；动态；瞬态；稳定性
　　
　　目录
　　第一张绪论1
　　1.1 钻机概述 1
　　1.2 ZJ20钻机基本构造1
　　1.3 钻机国内外研究现状4
　　1.3.1 国外现状4
　　1.3.2 国内现状5
　　1.4 钻机井架国内外发展现状6
　　1.4.1 国内发展现状6
　　1.4.2 国外发展现状6
　　1.5 本课题主要研究内容 7
　　第二章钻机井架及基本参数9
　　2.1 井架的组成与基本类型9
　　2.1.1 井架的组成9
　　2.1.2 井架的基本类型9
　　2.2 井架的主要参数9
　　2.2.1 大钩最大起重量9
　　2.2.2 井架高度10
　　2.2.3 二层平台高度10
　　2.2.4 二层平台容量10
　　2.2.5 上下底尺寸10
　　2.2.6 井架可承受的最大风载11
　　2.3 ZJ20钻机基本参数11
　　2.4 井架载荷12
　　2.4.1 恒定载荷12
　　2.4.2 变动载荷12
　　2.4.2.1 风载12
　　2.4.2.2 立根载荷13
　　2.5 井架工况的确定14
　　2.5.1 标准井架14
　　2.5.2 有绷绳的桅形井架14
　　2.6 井架的性能要求15
　　2.7 靜强度规定15
　　2.8 不稳定性规定16
　　2.9 井架材料16
　　2.9.1 井架常用材料16
　　2.9.2 井架常用型材16
　　第三章建立ZJ20钻机井架力学模型18
　　3.1 静力分析和有限元分析18
　　3.1.1 有限元分析方法 18
　　3.1.2 钢架结构有限元静力分析原理18
　　3.2 钻机井架的静力学模型21
　　3.2.1 井架结构简化的基本假设21
　　3.2.2 井架结构简化模型21
　　3.2.2.1 井架有限元静力分析的几个问题25
　　3.2.2.2 井架约束处理方法27
　　3.2.2.3 约束处理后的井架模型27
　　第四章 ZJ20钻机井架静力学分析29
　　4.1 井架材料参数29
　　4.2 定义边界、节点及网格化分29
　　4.3 确定载荷30
　　4.3.1 恒定载荷31
　　4.3.2 工作载荷31
　　4.3.2.1 最大钩载31
　　4.3.2.2 立根载荷31
　　4.3.2.3 风载荷32
　　4.4 计算工况及载荷模式选择33
　　4.5 ZJ20钻机井架ANSYS分析步骤34
　　4.5.1 建立模型34
　　4.5.2 井架约束34
　　4.5.3 井架加载34
　　4.5.3.1 计算各节点所受风载35
　　4.5.4 结构处理37
　　4.6 ZJ20钻机井架ANSYS力学分析37
　　4.6.1 在最大静钩载、无风载下的力学分析37
　　4.6.1.1 应变分析37
　　4.6.1.2 应力分析37
　　4.6.2 在正常吊重、有风载下的力学分析39
　　4.6.2.1 位移和应变分析39
　　4.6.2.2 应力分析39
　　4.6.3 在最大钩载、最大风载下的力学分析41
　　4.6.3.1 位移和应变分析41
　　4.6.3.2 应力分析41
　　4.7 分析结果44
　　第五章 ZJ20井架瞬态动力学分析45
　　5.1 瞬态动力学分析原理45
　　5.2 瞬态动力学分析计算结果46
　　5.2.1 瞬态动力学分析步骤46
　　5.2.1.1 建立井架力学分析模型46
　　5.2.1.2 选择分析类型和选项47
　　5.2.1.3 施加边界条件47
　　5.2.1.4 施加载荷47
　　5.2.1.5 瞬态分析结果47
　　5.3 分析结果48
　　第六章井架稳定性校核49
　　6.1 绕X轴整体稳定性校核49
　　6.2 绕Y轴整体稳定性校核51
　　第七章总结与展望53
　　7.1 总结53
　　7.2 展望53
　　参考文献54
　　致谢56

以上为本篇毕业论文范文 钻机井架工况检测技术研究的介绍部分。

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