渦輪鉆具軸承磨損后力學性質的數值模擬研究
【出 處】:
【作 者】:
于浩
[1] ;
練章華
[1] ;
程興蓮
[2] ;
鄧元洲
[3] ;
于文明
[4]
【摘 要】渦輪鉆具軸承組在惡劣的工作環境中受到鉆壓、水力載荷以及鉆進沖擊與振動的作用,容易發生磨損現象,直接影響渦輪鉆具的使用壽命。以夠127mm渦輪鉆具為例,根據彈塑性力學和赫茲接觸理論,運用ABAQUS軟件建立定子一滾珠-轉子非線性接觸問題有限元模型,針對不同磨損程度的滾珠軸承進行了數值模擬分析。研究結果表明,隨磨損量的增大,軸承定子、轉子與滾珠的接觸面積逐漸減小,應力集中現象加劇,接觸應力明顯增大;最大接觸應力出現在滾珠上,且與磨損量呈現非線性關系;相同工況下,磨損2mm后滾珠的最大Mises應力比未磨損時增加了14倍,軸承發生失效。該項研究成果對渦輪鉆具設計及壽命預測具有指導作用。
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