【摘 要】
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近年来,越来越多的企业开始生产石油钻机,底座结构的重要性受到越来越高的重视。本文研究的ZJ40/2250DB型钻机转盘梁的承载梁就是钻机底座的重要组成部分。本课题在现有研究
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近年来,越来越多的企业开始生产石油钻机,底座结构的重要性受到越来越高的重视。本文研究的ZJ40/2250DB型钻机转盘梁的承载梁就是钻机底座的重要组成部分。本课题在现有研究工作的基础上,紧密结合工程实际,通过分析ZJ40/2250DB型钻机转盘梁的承载梁的静、动态特性,寻找薄弱环节和安全隐患,以期避免现场钻井事故的发生,进一步、完善和发展转盘梁结构分析技术和手段。
本文建立了承载梁的有限元分析模型,运用ANSYS有限元分析软件分析钻机转盘梁最大工况下承载梁静力特性。分析结果表明,在转盘梁最大工况下,承载梁所受应力满足工程设计要求。
模态分析作为结构动力特性研究的一种近代方法,逐渐成为现代工程领域动态分析与设计的核心,分析获得的结构固有频率和振型,正是结构承受动态载荷结构设计中的重要参数,故而成为其他诸如瞬态分析等动力学分析的起点。本文利用有限元方法完成了承载梁的模态分析,获得前五阶固有频率和振型,得到承载梁的振动特性,通过对比承载梁的固有频率与钻机设计工作转速对应的扰动频率,得出第2阶固有频率在转盘的扰动频率范围内,容易发生共振。
为了提高钻机的使用寿命,本论文采用了三种方案来改进承载梁的截面尺寸,从而改变承载梁的固有频率,避免了转盘在共振状态下长时间工作,提出了具有参考价值的一种方案,为企业钻机的生产和进一步改进提供了技术依据。
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