| 摘要 | 第1-4页 |
| ABSTRACT | 第4-6页 |
| 目录 | 第6-8页 |
| 1 绪论 | 第8-17页 |
| 1．1 问题的提出 | 第8-9页 |
| 1．2 BHA静力学分析现状 | 第9-13页 |
| 1．2．1 弯曲变形梁 | 第9-10页 |
| 1．2．2 纵横弯曲连续梁 | 第10-11页 |
| 1．2．3 有限差分法 | 第11-12页 |
| 1．2．4 有限单元法 | 第12-13页 |
| 1．3 BHA疲劳失效研究现状 | 第13-15页 |
| 1．4 本文主要内容 | 第15-17页 |
| 1．4．1 下部钻具组合力学特性分析 | 第15页 |
| 1．4．2 下部钻具组合疲劳失效研究 | 第15-17页 |
| 2 下部钻具组合非线性静力学分析理论 | 第17-31页 |
| 2．1 钻具非线性静力学模型 | 第17-20页 |
| 2．1．1 整体钻柱非线性静力学模型 | 第17-19页 |
| 2．1．2 下部钻具组合非线性力学模型 | 第19-20页 |
| 2．2 坐标系的选择与钻具初始内力 | 第20-24页 |
| 2．2．1 坐标系的选择 | 第20-22页 |
| 2．2．2 钻柱初始内力 | 第22-24页 |
| 2．3 下部钻具几何非线性有限元分析的基本方程 | 第24-27页 |
| 2．3．1 空间梁单元的切线刚度矩阵 | 第24-26页 |
| 2．3．2 节点等效载荷列阵 | 第26-27页 |
| 2．3．3 基本方程 | 第27页 |
| 2．4 钻具与井壁接触的非线性问题 | 第27-29页 |
| 2．5 收敛性判断法则及求解步骤 | 第29-30页 |
| 2．6 数值算例分析 | 第30-31页 |
| 3 下部钻具组合力学特性分析 | 第31-45页 |
| 3．1 常用下部钻具组合 | 第31-32页 |
| 3．2 下部钻具组合钻头侧向力的影响因素分析 | 第32-40页 |
| 3．2．1 单稳定器钻具井斜性能影晌因素分析 | 第33-35页 |
| 3．2．2 双稳定器钻具井斜性能影晌因素分析 | 第35-37页 |
| 3．2．3 三稳定器钻具井斜性能影晌因素分析 | 第37-40页 |
| 3．3 下部钻具力学性能分析 | 第40-45页 |
| 4 下部钻具疲劳失效分析及寿命预测 | 第45-63页 |
| 4．1 钻具的主要失效形式综述 | 第45-46页 |
| 4．1．1 过量变形 | 第45页 |
| 4．1．2 断裂 | 第45-46页 |
| 4．1．3 表面损伤 | 第46页 |
| 4．2 下部钻具组合失效分析 | 第46-47页 |
| 4．2．1 带扶正器下部钻具组合失效 | 第46-47页 |
| 4．2．2 配合接头失效 | 第47页 |
| 4．2．3 震击器失效 | 第47页 |
| 4．3 钻具疲劳失效机理分析 | 第47-52页 |
| 4．3．1 钻具疲劳微观机理 | 第47-51页 |
| 4．3．2 钻具疲劳宏观机理(疲劳断裂) | 第51-52页 |
| 4．4 下部钻具疲劳寿命预测 | 第52-63页 |
| 4．4．1 裂纹形态 | 第53页 |
| 4．4．2 裂纹顶端附近应力场分析 | 第53-54页 |
| 4．4．3 应力场强度因子K_1 | 第54-55页 |
| 4．4．4 渐进分析 | 第55-58页 |
| 4．4．5 疲劳裂纹扩展的描述 | 第58页 |
| 4．4．6 Forman疲劳寿命预测模型 | 第58-59页 |
| 4．4．7 几何形状因子Y的确定 | 第59-61页 |
| 4．4．8 累积疲劳损伤分析 | 第61-62页 |
| 4．4．9 计算实例 | 第62-63页 |
| 5 下部钻具螺纹连接区载荷分布计算 | 第63-72页 |
| 5．1 螺纹连接区受力分析 | 第63-69页 |
| 5．1．1 预紧力在钻具螺纹接头各圈螺纹牙上的分布 | 第63-66页 |
| 5．1．2 外加轴向载荷在各圈螺纹牙上的分布 | 第66-68页 |
| 5．1．3 内外水压力作用下螺纹载荷分布 | 第68-69页 |
| 5．2 计算实例 | 第69-70页 |
| 5．3 螺纹载荷分布规律分析 | 第70页 |
| 5．4 减少钻具连接螺纹区疲劳失效的方法和措施 | 第70-72页 |
| 6 下部钻具接头螺纹区有限元分析及疲劳计算 | 第72-93页 |
| 6．1 螺纹区有限元分析的理论基础 | 第72-79页 |
| 6．1．1 三角形截面环单元 | 第73-75页 |
| 6．1．2 单元刚度矩阵 | 第75-76页 |
| 6．1．3 等效节点力计算 | 第76-77页 |
| 6．1．4 轴对称四边形单元 | 第77-79页 |
| 6．2 外螺纹接头有限元分析 | 第79-83页 |
| 6．2．1 建立有限元模型 | 第79-80页 |
| 6．2．2 有限元网格划分 | 第80-81页 |
| 6．2．3 计算结果分析 | 第81-83页 |
| 6．3 内螺纹接头有限元分析 | 第83-89页 |
| 6．3．1 钻铤内螺纹部分的有限元几何建模 | 第83-86页 |
| 6．3．2 有限元网格划分 | 第86-87页 |
| 6．3．3 计算结果分析 | 第87-89页 |
| 6．4 螺纹连接区疲劳计算 | 第89-93页 |
| 6．4．1 应力和应变输出 | 第90页 |
| 6．4．2 疲劳性能和Morrow应变周期模型 | 第90-92页 |
| 6．4．3 NC50接头的疲劳寿命比较 | 第92-93页 |
| 7 结论、建议及创新点 | 第93-96页 |
| 7．1 结论 | 第93-94页 |
| 7．2 建议 | 第94-95页 |
| 7．3 创新点 | 第95-96页 |
| 致谢 | 第96-97页 |
| 参考文献 | 第97-102页 |