Конечно-элементное моделирование упрочняющей обработки резь бурильных труб

Аннотация

Показано взаимодействие между конструктивными особенностями и технологическим процессом упрочнения поверхности конических резьб бурильных труб, величиной и распределением остаточных напряжений в резьбовой поверхности, которые основаны на комплексном математическом моделировании и серии опытных исследований напряженного состояния резьб и испытаний резьбовых соединений. Представлено компьютерное моделирование упрочнения впадины обкатыванием ролика. Определены концептуальные и математические постановки задач. В результате серии численных экспериментов с применением программного комплекса ABAQUS определен характер распределения остаточных напряжений, полученных в зависимости от нагрузки на ролик.С точки зрения механики деформируемого твердого тела задача моделирования процесса обкатывания резьбы относится к трехмерным нестационарным контактным задачам упругопластического деформирования. Сложная геометрия моделируемых тел исключает возможность использования аналитических методов для решения подобной задачи. Введена система гипотез для построения математической модели.В качестве объекта моделирования выбрана область материала ниппеля трубы с резьбой.Установлено взаимодействие между конструктивными и технологическими параметрами процесса замковых резьб (параметрами перемещения ролика, размерами, нагрузкой, радиусом), величиной и характером распределения остаточных напряжений в резьбовой поверхности, основанной на полученных комплексных математических моделях.