基于nCode的压裂泵液力端疲劳寿命分析

TE934; 压裂泵液力端在现场应用中承受脉动循环高压,易产生疲劳裂纹且不同液缸的疲劳寿命存在差异.为此,建立现场某型号压裂泵液力端的整体有限元模型,利用ANSYS与nCode DesignLife疲劳耐久性分析软件对液力端进行静力学分析与疲劳寿命预测,研究液力端不同液缸发生疲劳破坏的规律.研究结果表明:液力端在试压142.5 MP a与正常工作95 MP a这2种状态下,最大应力分别为915.89和600.36 MPa,均小于其材料的屈服应力1070 MPa,静力学强度满足要求;液力端各个液缸易发生疲劳破坏的位置均位于液缸内部的弹簧卡座处,与液力端在现场使用过程中出现的疲劳裂纹的位置相符;液...

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Published in石油机械 Vol. 51; no. 4; pp. 90 - 96
Main Authors 刘先明, 杭峥, 王波, 李枝林, 李雷, 黄崇君, 管锋
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 长江大学机械工程学院%四川宏华电气有限责任公司页岩气事业部%中国石油川庆钻探公司钻采工程技术研究院 2023
Subjects
nCode DesignLife
疲劳寿命预测
液缸
压裂泵液力端
静力学分析
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Summary:TE934; 压裂泵液力端在现场应用中承受脉动循环高压,易产生疲劳裂纹且不同液缸的疲劳寿命存在差异.为此,建立现场某型号压裂泵液力端的整体有限元模型,利用ANSYS与nCode DesignLife疲劳耐久性分析软件对液力端进行静力学分析与疲劳寿命预测,研究液力端不同液缸发生疲劳破坏的规律.研究结果表明:液力端在试压142.5 MP a与正常工作95 MP a这2种状态下,最大应力分别为915.89和600.36 MPa,均小于其材料的屈服应力1070 MPa,静力学强度满足要求;液力端各个液缸易发生疲劳破坏的位置均位于液缸内部的弹簧卡座处,与液力端在现场使用过程中出现的疲劳裂纹的位置相符;液力端5个液缸中寿命最长的为4#缸,寿命最短的为1#缸,1#缸的疲劳寿命大约为4#缸的60％,液力端整体呈现出1#、5#缸比2#、3#、4#缸疲劳寿命短的规律.研究结果可为该型号压裂泵液力端的优化设计提供理论依据.
ISSN:1001-4578
DOI:10.16082/j.cnki.issn.1001-4578.2023.04.013