基于热老化实验的螺杆马达定子橡胶本构模型研究

• 作者: 王鹏飞 石昌帅 祝效华
• 来源期刊: 计算力学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 螺杆钻具 热老化实验 Mooney-Rivlin模型 模型常数 数值计算
• 年，卷（期）: 2017,（4）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 459-465
• 页数: 7页
• 分类号: TE921|O242
• 字数: 5504字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7511/jslx201704010

摘要

随着我国油气资源勘探开发向深部地层迈进,螺杆钻具定子橡胶井下高温热老化问题日益凸显,导致螺杆钻具输出性能衰减,严重影响钻进效率,迫切需要揭示热老化对螺杆钻具定子橡胶力学性能的影响,以在设计之初提出可减小螺杆钻具输出性能衰退的综合方案.本文开展了螺杆马达定子橡胶在不同温度下的热老化实验,通过拉伸实验得出应力应变数据并拟合出Mooney-Rivlin模型常数和Yeoh模型常数;再对所得实验数据及所求得的模型常数数据进行分析;最后,使用确定了基本常数的模型开展了数值计算.计算结果表明,随着温度的上升,Mooney-Rivlin模型常数C1增大、C2减小,C1和C2呈明显相反变化的趋势,Yeoh模型常数C10和C20增大,C30减小;通过模型计算结果与室内实验测定结果的对比,证明了Mooney-Rivlin模型较Yeoh模型更适合于螺杆马达定子橡胶的力学分析.不考虑环境温度热老化和考虑环境温度热老化,螺杆钻具定子衬套的计算结果存在很大差别,研究工作不仅证明了螺杆钻具定子橡胶热老化研究的必要性,更为螺杆钻具定子橡胶的线型设计和过盈量选取提供了参考.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	祝效华	西南石油大学机电工程学院	134	752	14.0	20.0
2	王鹏飞	西南石油大学机电工程学院	3	6	1.0	2.0
3	石昌帅	西南石油大学机电工程学院	20	108	7.0	10.0