大功率壓裂車車架疲勞性能研究.pdf

1、壓裂車是目前在國(guó)內(nèi)外石油采集行業(yè)被廣泛應(yīng)用的一種石油增產(chǎn)設(shè)備。壓裂車的車架作為其最為重要的承載部件，其疲勞壽命直接影響壓裂車的使用壽命。壓裂車在日常作業(yè)中經(jīng)過(guò)的路面崎嶇、惡劣，由于路面不平造成的顛簸會(huì)使壓裂車的車架疲勞壽命大幅度降低;另一方面，壓裂車在進(jìn)行壓裂作業(yè)時(shí)，其核心設(shè)備壓裂泵會(huì)對(duì)車架施加大幅度、高頻率的交變載荷，也會(huì)影響其疲勞壽命。本文針對(duì)壓裂車在這兩種工況下的疲勞性能進(jìn)行研究，計(jì)算出車架在行駛、壓裂工況下的疲勞壽命和發(fā)生疲勞破

2、壞的位置。
　　解決車架疲勞問(wèn)題的關(guān)鍵是疲勞載荷譜和疲勞強(qiáng)度理論。本文建立了車架在行駛工況下的道路載荷譜和整車的數(shù)學(xué)模型。通過(guò)對(duì)路面功率譜進(jìn)行采樣處理得到了路面不平度隨時(shí)間變化的歷程;通過(guò)建立整車的動(dòng)力學(xué)簡(jiǎn)化模型并在MATLAB中進(jìn)行求解得到了車架在行駛工況下的載荷譜。在壓裂工況下，本文對(duì)車架進(jìn)行受力分析，通過(guò)在MATLAB中進(jìn)行編程得到了車架在壓裂工況下的載荷譜。
　　然后，本文在ANSYS中建立了車架的有限元模型，在不同

3、工況下對(duì)車架進(jìn)行了有限元分析，得到了車架在兩種工況下的應(yīng)力、應(yīng)變信息?；谟邢拊治龅慕Y(jié)果文件和經(jīng)過(guò)動(dòng)力學(xué)分析得到的車架的載荷譜，本文在疲勞分析軟件FE-SAFE中建立了車架在兩種工況下的疲勞分析模型。在FE-SAFE中對(duì)車架的材料、表面光潔度、疲勞算法進(jìn)行了定義。通過(guò)對(duì)疲勞載荷譜進(jìn)行雨流統(tǒng)計(jì)處理并應(yīng)用疲勞損傷累積理論，最終計(jì)算出車架在兩種工況下的疲勞壽命。
　　車架的疲勞性能研究一方面是通過(guò)理論計(jì)算、另一方面則是通過(guò)試驗(yàn)。本文在