压裂泵泵头体相贯线裂尖应力场及应力强度因子研究

• 作者: 周思柱 张思 李宁
• 来源期刊: 科学技术与工程
• 学科: 工学
• 关键词: 泵头体 裂纹 应力分布 应力强度因子
• 年，卷（期）: 2017,（5）
• 所属期刊栏目: 研究简报
• 页码范围: 185-190,223
• 页数: 7页
• 分类号: TE925
• 字数: 4040字
• 语种: 中文

摘要

压裂泵泵头体作为油气压裂工艺的中的关键装备,直接决定了压裂技术的成败,影响油气开采效率和经济效益.针对现有泵头体相贯线处的疲劳开裂失效现状,建立了泵头体有限元分析模型和不同初始长度的圆形裂纹断裂模型,通过分析裂尖应力场和应力强度因子的分布规律.结果表明:内压作用下,泵头体整体仍处于弹性区,只有裂纹面前方两侧的45°~70°区域进入塑性区.相贯线处的裂纹类型虽然为Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ复合裂纹,但是仍然是Ⅰ型裂纹主导,裂纹的起始位置位于两个内腔表面.不同裂纹长度,其应力强度因子分布规律基本一致;但是初始裂纹越长,裂纹越容易发生扩展.裂尖附近区域应力分布是影响裂纹起裂的关键因素,但泵头体两个相贯内腔半径也会影响裂纹起裂.通过分析泵头体裂尖应力场和应力强度因子,可以更好了解泵头体疲劳开裂原因和裂纹起裂位置,为泵头体的工程应用提供理论依据.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	周思柱	长江大学机械结构与振动研究所	222	862	15.0	18.0
2	李宁	长江大学机械结构与振动研究所	57	273	9.0	14.0
3	张思	长江大学机械结构与振动研究所	21	58	5.0	7.0