论文写作模板_动物植物_PPT模板_实用文档。宋体，小二号，加 粗，居中 中国石油大学（）现代远程教育 毕 业 设 计（论文） 轮式作业机井架动态特性研究 黑体，一号，居中，注意：标题 中副标题用“——” 姓 名： 做梦梦见杀猪学 号： 性 别： 专 业
宋体，小二号，加 粗，居中 中国石油大学（）现代远程教育 毕 业 设 计（论文） 轮式作业机井架动态特性研究 黑体，一号，居中，注意：标题 中副标题用“——” 姓 名： 学 号： 性 别： 专 业: 批 次： 电子邮箱： 联系方式： 学习中心： 指导教师： 2X 年 X 月 X 日 中国石油大学（）现代远程教育毕业设计（论文） 宋体，二号，居中 轮式作业机井架动态特性研究 摘要 宋体，三号，居中； 上下空行 本文用 ANSYS 软件的有限元分析功能，对轮式作业机井架结构简化的三 维空间梁结构进行模态分析、瞬时动态分析和谐波响应分析。系统的结构模态 是振动系统特征的一种表征，轮式作业机井架的模态分析所得出的固有频率、 振型是井架承受动态荷载的重要特征。根据固有频率和振型可以预测井架在各 种振源作用下的实际振动响应和在瞬时动力作用下产生的薄弱环节。文章通过 分析井架在自重情况下的前 6 阶振动频率和振型、井架在钩载为 1100 kN 作用下产生位移-时间图及转盘激扰时的振动位移，可以得出以下结论：井架 以整体弯曲为主，四根立柱为主要承载构件，且前两根的立柱的承载能力最为 薄弱。通过改变截面大小和材料来提高结构的稳定性和承载能力，通过优 化截面参数提高结构的刚度。 空一行 关键词：轮式作业机；井架结构；承载构件 宋体，四号，“关键词”一词与其后内 容之间用冒号“：”，关键词之间用分 号“；”，末尾关键词之后不用标点， 两端对齐 i 中国石油大学（）现代远程教育毕业设计（论文） 目录 第一章 引 言 .............................................................................................................. 1 1.1 问题的提出 ........................................................................................................... 1 1.2 研究概况 ................................................................................................................ 1 第二章 动态分析..................................................................................................... 2 2.1 动态分析的基本概念................................................................................... 2 2.2 动态分析的基本理论................................................................................... 2 第三章 总 结 .............................................................................................................. 3 参考文献 .............................................................................................................................. 4 ii 中国石油大学（）现代远程教育毕业设计（论文） 1.1 问题的提出 第一章 引 言 宋体，三号，加粗；居中 在石油与天然气勘探开发的各项施工中，修井作业是一个重要环节。油气 水井在自喷、抽油或注水注气过程中，随时可能发生故障，造成油井减产甚至 停产。诸如：油井下沙堵、井筒内严重结蜡结盐、油层堵塞、渗透降低、油气 水层互相、生产油层枯竭等油井本身的故障；油管连接脱扣、套管挤扁、 断裂和渗漏等油井结构损坏；抽油杆弯曲、断裂或脱扣、抽油泵工作不正常等 井下采油设备故障等。出现故障后，只有通过井下作业来排除故障，更换井下 设备，调整油井参数，恢复油井的正常生产。 目前我国陆上石油修井作业所用的设备主要有履带式通井机、轮式作业 机、修井机等，其中轮式作业机具有越野性好、搬迁运移便捷、作业效率高、 经济实用等优点，是通井机发展的主要方向。 轮式作业机井架是油井进行修井作业时起下井的支架，它在修井作业中， 特别是刚开始起钻和下钻时的突然刹车均会产生较大的冲击，使井架承受较大 的额外动载荷并产生剧烈振动。并且，由于转盘的周期性激励，井架也会产生不同形 式和不同程度的共振。从而导致井架结构的，无法顺利进行修井作业[1]。 1.2 研究概况 井架结构动态承载能力测评技术是一项挖掘结构设备潜力、节约生产成本 并确保生产安全,经济效益、社会效益十分明显的工程实用技术,它也是一门多 学科综合交叉的工程科学,有不少理论问题和技术难点值得研究,在石油生产部 门中具有良好的发展前景，因而合理的预报出井架的实际承载能力，以成为石油井架安全 评论研究的主要内容[3]。主要方法有：实验室井架模型动态研究测试、实测频 率为基础的动态判断及目前应用最多的计算机仿线 中国石油大学（）现代远程教育毕业设计（论文） 第二章 动态分析 2.1 动态分析的基本概念 动态分析用来确定惯性（质量效应）和阻尼器重要作用时结构或构件的动 力学特性。动态分析通常指下列几种物理现象：振动、冲击、交变作用力、地 震载荷、随机振动等。按照运动方程的求解形式的不同，在 ANSYS 中动态分析主要有 3 中形式：模态分析、瞬时动态分析、谐波响应分析[7]。 模态分析可以确定一个结构或机构的固有频率和振型。模态分析是用来确 定结构的振动特性的一种技术，这些振动特性包括：固有频率、振型、振型参 与系数（即在特定方向上某个振型在多大程度上参与了振动）等。模态分析假 定结构是线性的。任何非线性特性（如塑性单元）即使定义了也将被忽略。模 态提取是用来描述特征值和特征向量计算的术语，在 ANSYS 中模态提取的方 法有 6 种：Subspac（e 子空间）法、Block Lanczos 法、PowerDynamics 法、Reduced （缩减）法、Unsymmetric（不对称）法和 Damped（阻尼）法。使用何种模 态提取方法取决于模块的大小和具体的应用场合。 瞬时动态分析是确定随时间变化荷载（例如爆炸）作用下结构响应的技术。 瞬时动态分析可以应用在：承受冲击荷载的结构、承受随时间变化载荷的结构、 承受撞击和颠簸的家庭和办公设备。ANSYS 允许的瞬时动态分析包括各种类 型的非线性，如大变形、接触、塑性等。求解瞬时动态方程的结主要有两种方 法：模态叠加法和直接积分法。 2.2 动态分析的基本理论 有限元法是一种解决工程问题的数值计算方法，随着近几十年来电子计算 机的飞速发展得到广泛的应用，它的应用范围已从杆、梁类结构扩展到弹性力 学平面问题、空间问题、板壳问题；由静力平衡问题扩展到动力问题、波动问 题和稳定问题。分析的对象从弹性材料扩展到粘弹性、塑性、粘塑性及复合材 料等；从固体力学扩展到流体力学、传热学、电、建筑声学与噪音、地质 力学及连续介质力学等各领域。在工程实际中的作用从分析与校核扩展到优化 设计，并与计算机辅助设计、计算机辅助生产等技术相结合。出现了许多大型 商业有限元通用软件，并且功能日趋强大且使用方便，使有限元法的应用更加 简单和普及。 2 中国石油大学（）现代远程教育毕业设计（论文） 第三章 总 结 （1）用 ANSYS 软件对复杂的空间井架结构进行有限元建模、模态分析、 瞬时动态分析及计算机数值模拟是可行的，而且更加的简便、快速、精确。 （2）轮式作业机井架的模态分析结果表明：低阶振型反应了井架的整体 振动形式，在转盘激扰频率为 1.7Hz 与 3.61Hz 的情况下，应尽量的避免 井架低阶的振动，否则井架将会整体失稳。 3 中国石油大学（）现代远程教育毕业论文（论文） 参考文献 [1] 尹永静，杨汉立编著．石油修井机．石油工业出版社，2003 年 10 月． [2] 郭登明，艾薇，杨玫等．轮式通井机的现状与发展趋势．钻采工 艺，2003；26（1）：53～56． [3] 徐忠明．轻型修井机的现状与开发展望．石油机械． [4] 周国强，等.实验室井架模型的动态测试研究.石油钻采工艺， 2006 年 10 月，第 28 卷第 5 期：10-12 页. [5] 赵庆梅，等.井架结构安全承载力动态参数评定方法.石油矿场机 械，2005 年，第 34 卷第 6 期：36-38 页. [6] 张令弥，等.计算机仿真与模型确认及在结构与强度中的应 用.强度与，2002 年 6 月，第 29 卷第 2 期：42-47 页. [7] 李黎明.ANSYS 有限元分析实用教程，大学出版社，2005.1. [8] 张波等. 用 CAE 软件分析计算钻机井架静应力.石油矿场机械， 2004，第 33 卷第 3 期：39-41 页. [9] Y.-S. Hsu. Electrothermal dynamic in Si-doped Sb70Te30 recording filmsand two-dimensional thermal simulation of phase-change random access memory. Scripta Materialia 58 （2008） 627–630. [10] WuCai.Dynamic stress analysis of rail joint with height difference defect using finite element method. Engineering Failure Analysis 14 （2007） 1488–1499. 4 中国石油大学（）现代远程教育毕业论文（论文） 5 中国石油大学（）现代远程教育毕业论文（论文） 庄子云：“人生天地之间，若白驹过隙，忽然而已。”是呀，春秋置换，日月交替，这从指尖悄然划过的时光，没有一点声响，没有一刻停留，仿佛眨眼的功夫，半生已过。 人活在，就像暂时寄宿于，当生命的列车驶到终点，情愿也罢，不情愿也罢，微笑也罢，苦笑也罢，都不得不向生命挥手作别。 我们无法挽住时光的脚步，无法改变人生的宿命。但我们可以拿起生活的画笔，把自己的人生涂抹成色彩靓丽的颜色。 生命如此短暂，岂容随意挥霍！只有在该辛勤耕耘的时候播洒汗水，一程风雨后，人生的筐篓里才能装满硕果。 就算是烟花划过天空，也要留下短暂的绚烂。只有让这仅有一次的生命丰盈充实，才不枉来走一遭。雁过留声，人过留名，这一趟人生旅程，总该留下点儿什么！ 生活是柴米油盐的平淡，也是行色匆匆的奔波。一粥一饭来之不易，一丝一缕物力维艰。 前行的上，有风也有雨。有时候，风雨扑面而来，打在脸上，很疼，可是，我们不能向生活低头认输，咬牙抹去脸上的雨水，还有泪水，甩开脚步，接着向前。 我们需要呈现最好的自己给世界，需要许诺最好的生活给家人。所以，生活再累，不能后退。即使生活我们一杯不加糖的苦咖啡，皱一皱眉头，也要饮下。 人生是一场跋涉，也是一场选择。我们能抵达哪里，能看到什么样的风景，能成为什么样的人，都在于我们的选择。 如果我们选择面朝大海，朝着阳光的方向挥手微笑，我们的世界必会收获一片春暖花开。如果我们选择小桥流水，在不动声色的日子里种篱修菊，我们的世界必会收获一隅静谧恬淡。 选择临风起舞，我们就是岁月的勇者；选择临阵脱逃，我们就是生活的懦夫。 没有淌不过去的河，就看我们如何摆渡。没有爬不过去的山，就看我们何时启程。 哲学家尼采说：“每一个不曾起舞的日子，都是对生命的。”让我们打开朝着晨光的那扇窗，迎阳光进来，在每一个日出东海的日子，无论是鲜衣怒马少年时，还是宠辱不惊中年 时，都活出自己的明媚和精彩。 时间会带来惊喜，只要我们不忘记为什么出发，不忘记以梦为马，岁月一定会对我们和颜悦色，前方也一定会有意想不到的惊喜。 人生忽如寄，生活多苦辛。 短暂的生命旅程， 别时光，别自己。 愿我们每一个人自律、阳光、勤奋， 活成自己喜欢的模样， 活成一束光， 6 中国石油大学（）现代远程教育毕业论文（论文） 7 中国石油大学（）现代远程教育毕业论文（论文） 8