5in常规取心工具螺纹接头在额定最大扭矩作用下的有限元分析
螺纹强度是衡量取心工具安全性的一个重要指标,故本文从最具参考性的5in常规取心工具入手,建立了该工具螺纹接头的三维有限元模型,利用显式动力学有限元方法分析了其在额定最大扭矩作用下的力学特性.与二维有限元模型相比,三维有限元模型考虑了螺纹的螺旋升角,从而更为精确地还原了5in常规取心工具螺纹接头在实际使用中的受力情况.计算结果表明,在额定最大扭矩作用下,螺纹接头的von Mises应力分布很不均匀,两端的几牙螺纹承担了大部分载荷;在作业过程中,螺纹接头的主台肩在较长时间内都是主要受力部位.此外,扭矩的作用使得接头在螺纹段和主台肩处形成了过盈配合.最后,利用分析结果对现有的螺纹接头提出了改进建议：(1)为降低螺纹面靠近主台肩几牙处的应力水平，可适当增大螺纹齿顶和齿根处的倒角半径、公扣靠近主台肩部位设计应力槽。(2)螺纹接头台肩面产生了应力集中，可适当增大斜凹槽两端的倒角半径。(3)为改善螺纹牙所受应力，使载荷较均匀地分配到各螺纹上，可将两头几牙螺纹的齿高适当减小。
钻井工程 取心工具 螺纹接头 力学特性 有限元分析
唐聪 刘彬 何超 姚建林
川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院
国内会议
乌鲁木齐
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374-380
2013-09-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）