润滑与密封

作者：郭慧娟，王鑫，赵运才

单位：中国石油集团工程技术研究院有限公司,,江西理工大学机电工程学院,,江西理工大学机电工程学院,

关键词：膨胀锥;膨胀管;接触压力;摩擦力;弹塑性理论

基金：中国石油集团工程技术研究院有限公司横向科研协作项目

膨胀管技术主要应用在油气田开发领域，膨胀锥是膨胀管技术主要工具之一，在工作时受到极大的界面应力，因此膨胀锥表面过快磨损是制约膨胀管技术发展的主要问题之一。为探究膨胀过程中膨胀锥体表面受力和应力分布，结合弹塑性理论推导膨胀锥接触应力和摩擦力计算模型，采用有限元方法模拟膨胀管膨胀过程，研究膨胀锥表面应力、接触摩擦应力和膨胀推力变化情况，并通过膨胀试验验证了有限元模拟结果的合理性。结果表明：影响膨胀锥接触应力和摩擦力的主要因素是膨胀管屈服强度和膨胀锥锥角；膨胀锥的最大等效应力集中在大径圆角处，最大摩擦应力集中在膨胀锥小径和大径处；膨胀锥膨胀区只有部分与膨胀管内壁接触，膨胀锥小径处受拉应力，大径处受压应力，最大接触压应力集中在大径处。

来源：2024年第2期

《润滑与密封》期刊编辑部

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