| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 创新点摘要 | 第7-11页 |
| 第一章 绪论 | 第11-22页 |
| 1.1 螺杆泵的发展概况 | 第11页 |
| 1.2 螺杆泵的工作原理及特点 | 第11-13页 |
| 1.2.1 螺杆泵工作原理 | 第11-12页 |
| 1.2.2 螺杆泵采油特点 | 第12-13页 |
| 1.3 螺杆泵定子疲劳的影响因素及疲劳寿命研究现状 | 第13-15页 |
| 1.3.1 定子疲劳的影响因素 | 第13-14页 |
| 1.3.2 定子疲劳寿命研究现状 | 第14-15页 |
| 1.4 螺杆泵定子橡胶本构模型研究现状 | 第15-16页 |
| 1.5 橡胶疲劳寿命的研究方法 | 第16-17页 |
| 1.5.1 橡胶疲劳裂纹形成寿命法 | 第16-17页 |
| 1.5.2 橡胶疲劳裂纹扩展寿命法 | 第17页 |
| 1.6 螺杆泵井失效情况及本文研究的意义 | 第17-19页 |
| 1.6.1 油田现场螺杆泵井失效情况 | 第17-19页 |
| 1.6.2 本文研究的意义 | 第19页 |
| 1.7 本文的主要研究内容和方法 | 第19-22页 |
| 1.7.1 主要研究内容 | 第19-20页 |
| 1.7.2 主要研究方法 | 第20-22页 |
| 第二章 螺杆泵定子力学特性分析 | 第22-52页 |
| 2.1 螺杆泵定子橡胶材料本构模型的优选 | 第22-35页 |
| 2.1.1 橡胶材料的本构模型 | 第22-26页 |
| 2.1.2 定子橡胶材料的单轴拉伸和平面剪切试验 | 第26-28页 |
| 2.1.3 定子橡胶材料本构模型拟合 | 第28-33页 |
| 2.1.4 定子橡胶材料本构模型常数 | 第33-35页 |
| 2.2 螺杆泵有限元分析模型的建立 | 第35-40页 |
| 2.2.1 几何模型的建立 | 第36-37页 |
| 2.2.2 单元类型的选取 | 第37-38页 |
| 2.2.3 其它相关参数的选择 | 第38页 |
| 2.2.4 网格划分 | 第38页 |
| 2.2.5 边界条件 | 第38-40页 |
| 2.3 螺杆泵有限元计算结果分析 | 第40-50页 |
| 2.3.1 定子接触应力云图分析 | 第40-44页 |
| 2.3.2 定子的剪应力云图分析 | 第44-48页 |
| 2.3.3 定了橡胶等效应力云图分析 | 第48-50页 |
| 2.4 本章小结 | 第50-52页 |
| 第三章 螺杆泵定子橡胶疲劳裂纹扩展寿命预测研究 | 第52-73页 |
| 3.1 螺杆泵疲劳分析基本理论 | 第52-53页 |
| 3.1.1 橡胶疲劳寿命研究方法 | 第52-53页 |
| 3.1.2 螺杆泵疲劳的类型 | 第53页 |
| 3.2 疲劳裂纹扩展寿命预测模型研究 | 第53-59页 |
| 3.2.1 非线性弹性断裂的能量释放率 | 第54-55页 |
| 3.2.2 非线性弹性断裂能量释放率的确定 | 第55-56页 |
| 3.2.3 能量释放率和裂纹扩展速度的关系 | 第56-57页 |
| 3.2.4 橡胶疲劳裂纹扩展寿命预测模型 | 第57-58页 |
| 3.2.5 螺杆泵定子疲劳裂纹扩展寿命预测流程 | 第58-59页 |
| 3.3 裂纹扩展法预测定子橡胶试件疲劳寿命 | 第59-65页 |
| 3.3.1 测定试件疲劳寿命 | 第59-61页 |
| 3.3.2 裂纹扩展法预测定子橡胶试件的疲劳寿命 | 第61-65页 |
| 3.4 螺杆泵定子疲劳裂纹扩展寿命预测 | 第65-72页 |
| 3.4.1 定子的等效应力 | 第65-67页 |
| 3.4.2 定子的应变能释放率 | 第67-69页 |
| 3.4.3 定子疲劳裂纹扩展寿命预测 | 第69-72页 |
| 3.5 本章小结 | 第72-73页 |
| 第四章 螺杆泵定子橡胶疲劳特性和裂纹形成寿命预测 | 第73-109页 |
| 4.1 橡胶材料的S-N曲线及等效疲劳损伤参量 | 第73-78页 |
| 4.1.1 橡胶材料的S-N曲线 | 第73-74页 |
| 4.1.2 橡胶疲劳等效损伤参量及其相互关系 | 第74-77页 |
| 4.1.3 定子疲劳裂纹形成寿命预测流程 | 第77-78页 |
| 4.2 螺杆泵定子橡胶材料疲劳性能试验 | 第78-84页 |
| 4.2.1 试验对象和设备 | 第78页 |
| 4.2.2 试验方案 | 第78-81页 |
| 4.2.3 试验数据处理 | 第81-84页 |
| 4.3 螺杆泵定子橡胶材料疲劳寿命预测模型 | 第84-91页 |
| 4.3.1 各个等效损伤参量计算 | 第84-85页 |
| 4.3.2 各个疲劳等效损伤参量预测模型 | 第85-86页 |
| 4.3.3 各个疲劳等效损伤参量预测模型的常数值 | 第86-88页 |
| 4.3.4 各个疲劳等效损伤参量预测模型拟合效果分析 | 第88-90页 |
| 4.3.5 位移峰值14mm时橡胶试件疲劳寿命预测 | 第90-91页 |
| 4.4 基于Fe-safe预测橡胶疲劳裂纹形成寿命可行性验证 | 第91-95页 |
| 4.4.1 Fe-safe的分析流程与疲劳损伤模型 | 第91-92页 |
| 4.4.2 Fe-safe的载荷历程获得方法 | 第92-93页 |
| 4.4.3 Fe-safe计算疲劳裂纹形成寿命可行性验证 | 第93-95页 |
| 4.5 螺杆泵定子疲劳裂纹形成寿命预测 | 第95-106页 |
| 4.5.1 转子和定子材料疲劳特性及算法选择 | 第95-97页 |
| 4.5.2 动应力应变的获取 | 第97-98页 |
| 4.5.3 定义载荷幅 | 第98-102页 |
| 4.5.4 疲劳寿命计算结果分析 | 第102-106页 |
| 4.6 螺杆泵定子疲劳寿命分析 | 第106-108页 |
| 4.6.1 定子橡胶试件的疲劳寿命分析 | 第106页 |
| 4.6.2 定子疲劳裂纹扩展寿命与形成寿命对比分析 | 第106-107页 |
| 4.6.3 定子疲劳寿命与实际工况比较分析 | 第107-108页 |
| 4.7 本章小结 | 第108-109页 |
| 结论 | 第109-110页 |
| 参考文献 | 第110-118页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果 | 第118-119页 |
| 致谢 | 第119页 |
