| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第一章 绪论 | 第11-21页 |
| 1.1 膨胀管技术研究背景及意义 | 第11-12页 |
| 1.2 可膨胀管技术 | 第12-15页 |
| 1.2.1 可膨胀管技术的原理 | 第12页 |
| 1.2.2 膨胀工具 | 第12-14页 |
| 1.2.3 膨胀管材料 | 第14-15页 |
| 1.3 实体膨胀管技术的研究进展 | 第15-18页 |
| 1.3.1 国外研究现状 | 第15-16页 |
| 1.3.2 国内研究现状 | 第16-17页 |
| 1.3.3 ANSYS研究现状 | 第17-18页 |
| 1.4 本文的研究思路方法及具体内容 | 第18-21页 |
| 1.4.1 膨胀管技术研究的技术路线 | 第18页 |
| 1.4.2 本文的研究思路方法 | 第18-19页 |
| 1.4.3 本文研究主要内容 | 第19-21页 |
| 第二章 实验材料与方法 | 第21-25页 |
| 2.1 实验材料 | 第21页 |
| 2.2 实验分析方法 | 第21-25页 |
| 2.2.1 有限元分析 | 第21-23页 |
| 2.2.1.1 弹塑性增量理论 | 第21-22页 |
| 2.2.1.2 模拟的边界条件 | 第22-23页 |
| 2.2.2 拉伸试验 | 第23-25页 |
| 2.2.2.1 实验试样的制备 | 第23页 |
| 2.2.2.2 实验设备简介 | 第23-25页 |
| 第三章 最优锥角的有限元分析 | 第25-39页 |
| 3.1 实体膨胀管有限元分析设备与软件 | 第25-26页 |
| 3.2 建立实体管膨胀系统的ANSYS仿真模型 | 第26-27页 |
| 3.2.1 实体模型的建立 | 第26页 |
| 3.2.2 CAD模型转化为ANSYS仿真模型 | 第26-27页 |
| 3.3 可膨胀管有限元元分析过程 | 第27-29页 |
| 3.4 膨胀管的有限元分析过程 | 第29-30页 |
| 3.4.1 膨胀力和膨胀锥角间的关系 | 第29页 |
| 3.4.2 膨胀锥角与膨胀变形率间的关系 | 第29-30页 |
| 3.5 有限元结果分析 | 第30-32页 |
| 3.5.1 剪切力τ影响 | 第30-31页 |
| 3.5.2 接触面积影响 | 第31-32页 |
| 3.6 膨胀管膨胀力理论模型 | 第32-38页 |
| 3.6.1 膨胀区膨胀力方程的建立 | 第33-35页 |
| 3.6.2 保径段回弹力的理论推导 | 第35-38页 |
| 3.7 本章小结 | 第38-39页 |
| 第四章 基于功能原理的实体管膨胀力的计算方法 | 第39-51页 |
| 4.1 功能原理简介 | 第39-40页 |
| 4.2 膨胀剪切力F_τ的有限元模拟 | 第40-41页 |
| 4.3 楔形面接触摩擦 | 第41-46页 |
| 4.3.1 犁沟力的计算 | 第44页 |
| 4.3.2 粘附力的计算 | 第44-45页 |
| 4.3.3 平面接触面积摩擦力的计算 | 第45页 |
| 4.3.4 润滑剂流动阻力的计算 | 第45-46页 |
| 4.4 接触系数的计算 | 第46-48页 |
| 4.5 膨胀锥保径部分的摩擦力F | 第48页 |
| 4.6 膨胀力计算 | 第48-49页 |
| 4.7 本章小结 | 第49-51页 |
| 第五章 井下温度场温变形加工的本构方程 | 第51-61页 |
| 5.1 低碳合金钢动态拉伸的实验结果 | 第51-53页 |
| 5.2 低碳合金钢井下温度场环境下的本构关系 | 第53-56页 |
| 5.2.1 金属流变的本构模型 | 第53-54页 |
| 5.2.2 流变应力与热变形条件的本构关系 | 第54-55页 |
| 5.2.3 低碳合金钢井下温度场环境下的本构关系 | 第55-56页 |
| 5.3 形变激活能Q及膨胀Z因子的确立 | 第56-58页 |
| 5.3.1 低碳合金钢温变形膨胀激活能的确立 | 第56-57页 |
| 5.3.2 低碳合金钢25～300℃温变形膨胀Z因子的确立 | 第57-58页 |
| 5.4 低碳合金钢温变形膨胀本构方程的建立 | 第58-59页 |
| 5.5 分析比较 | 第59-60页 |
| 5.6 本章小结 | 第60-61页 |
| 第六章 井下温度场对膨胀管性能的影响 | 第61-77页 |
| 6.1 经典ANSYS可膨胀管的有限元分析过程 | 第61-63页 |
| 6.2 低碳合金钢实体膨胀管膨胀过程的等效应力云图 | 第63-65页 |
| 6.2.1 室温条件下不同膨胀率膨胀过程的等效应力云图 | 第63-64页 |
| 6.2.2 井下温度条件下不同膨胀率膨胀后等效应力云图 | 第64-65页 |
| 6.3 低碳合金钢实体膨胀管膨胀后残余应力随温度变化规律 | 第65-68页 |
| 6.3.1 室温条件下残余应力随膨胀率变化规律 | 第65-66页 |
| 6.3.2 井下温度条件下膨胀后残余应力随温度变化规律 | 第66-68页 |
| 6.4 膨胀后力学性能分析计算 | 第68-75页 |
| 6.4.1 不同膨胀率对实体膨胀管抗挤毁强度影响 | 第68-71页 |
| 6.4.1.1 室温条件下不同膨胀率对实体膨胀管抗挤毁强度的影响 | 第69-70页 |
| 6.4.1.2 在井下温度场不同膨胀率对实体膨胀管抗挤毁强度的影响 | 第70-71页 |
| 6.4.2 不同膨胀率对实体膨胀管抗拉压强度的影响 | 第71-75页 |
| 6.4.2.1 室温条件下不同膨胀率对实体膨胀管抗拉压强度的影响 | 第73页 |
| 6.4.2.2 在井下温度场不同膨胀率对实体膨胀管抗挤毁强度的影响 | 第73-75页 |
| 6.5 本章小结 | 第75-77页 |
| 第七章 总结与展望 | 第77-79页 |
| 7.1 总结 | 第77-78页 |
| 7.2 展望 | 第78-79页 |
| 参考文献 | 第79-85页 |
| 攻读学位期间所取得的相关科研成果 | 第85-87页 |
| 致谢 | 第87-88页 |
