连续管弯曲校直研究与应用分析

发布时间：2024-02-15 19:25

　　连续管在经过注入头后还具有初始曲率。为了改善具有初始曲率的连续管在井下受轴向载荷发生失稳屈曲的问题,以井口具有初始曲率的连续管为研究对象,基于弹塑性变形理论分析了连续管在弯曲校直过程中的截面变形,构建了连续管弯曲校直过程计算模型,计算得到应施加反向弯矩值,使连续管校直。为了验证该计算模型的准确性,以?38.1 mm×3.2 mm CT90钢级连续管为例进行计算分析,计算得反向弯矩1 885 N·m,与采用ANSYS Workbench仿真分析的反向弯矩1 963 N·m进行对比,两者误差仅为4.1%,在工程许可精度范围内,证明该计算模型可以用于指导连续管弯曲校直工作。研究结果对于连续管在现场的安全应用具有一定的参考作用。

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【部分图文】：

图1连续管弯曲变形示意图

连续管弹塑性弯曲变形截面应力变化如图2所示。连续管弹塑性变形截面应力变化如图2所示。在连续管初始曲率最大处施加反向弯矩，处于弹性阶段时，如图2a所示，连续管的应力应变关系符合胡克定律，即有:

图2连续管弹塑性变形截面应力变化

此时最大弹性曲率为:最大弹性弯矩为:

图3连续管变形截面弹塑性区域分布关系

当施加反向弯矩使连续管处于塑性阶段时，如图2b或2c所示，连续管所受到的弯矩大于最大弹性弯矩，弯曲截面上存在塑性变形区域与弹性变形区域，其分布关系如图3所示。塑性阶段的弯矩M2可以表示为:

图4仿真结果示意图

将本文计算模型所得反向弯矩1885N·m与ANSYSWorkbench仿真所得反向弯矩1963N·m进行对比，两者误差仅为4.1%，在工程许可精度范围内，证明本文计算模型可以用于指导连续管弯曲校直工作。4结论

本文编号：3900222