改善钻杆螺纹应力分布的数值计算方法研究

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钻杆在钻进过程中，螺纹接头处易发生应力集中而断裂。为此，以钻杆螺纹接头为研究对象，采用数值模拟方法建立了螺纹接头计算模型，对其在上扣扭矩作用下的受力状态进行分析。研究了螺纹接头在不同副台肩间隙、主台肩倒角半径下的应力分布，以及减应力槽对螺纹应力和密封性能的影响。研究结果表明：在上扣扭矩作用下，内、外螺纹所受应力由大端到小端逐渐减小，主台肩侧第一圈啮合齿所受应力最大；随着副台肩间隙的减小，螺纹大端应力逐渐减小，小端应力逐渐增大，间隙为0.01 mm时，螺纹应力分布最均匀；随着外螺纹主台肩倒角半径的增大，圆角处应力逐渐减小，倒角半径增大1.44倍，圆角处应力可减小52%；增设减应力槽可以使外螺纹应力减小39%，内螺纹应力减小约18%。（剩余10569字）