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泥浆泵活塞仿生优化设计及其耐磨密封性能研究

摘要第4-6页
Abstract第6-8页
第1章 绪论第13-25页
    1.1 研究背景及意义第13-15页
    1.2 泥浆泵活塞的研究现状第15-21页
        1.2.1 泥浆泵活塞结构研究现状第15-18页
        1.2.2 泥浆泵活塞形态研究现状第18-20页
        1.2.3 泥浆泵活塞材料研究现状第20-21页
    1.3 耐磨技术研究现状第21页
    1.4 动密封技术研究现状第21-22页
    1.5 仿生非光滑耐磨技术的研究现状第22-23页
    1.6 本文的主要研究内容第23-25页
第2章 泥浆泵活塞失效形式及仿生设计第25-37页
    2.1 泥浆泵工作原理第25页
    2.2 泥浆泵活塞的运动规律第25-28页
    2.3 泥浆泵活塞受力分析第28-29页
    2.4 泥浆泵活塞失效形式第29-32页
        2.4.1 现场调研第29-31页
        2.4.2 泥浆泵活塞主要失效形式第31-32页
            2.4.2.1 活塞磨粒磨损失效第31页
            2.4.2.2 活塞皮碗挤伤失效第31-32页
            2.4.2.3 活塞皮碗密封失效及疲劳失效第32页
    2.5 泥浆泵活塞失效原因分析第32-34页
        2.5.1 泵压、泵速的影响第32-33页
        2.5.2 摩擦热的影响第33页
        2.5.3 活塞间隙的影响第33-34页
        2.5.4 泥浆的影响第34页
        2.5.5 缸套质量的影响第34页
    2.6 泥浆泵活塞仿生形态设计第34-35页
    2.7 本章小结第35-37页
第3章 仿生泥浆泵活塞磨损试验研究第37-69页
    3.1 泥浆泵活塞磨损试验台设计第37-40页
    3.2 泥浆泵活塞磨损寿命试验方法第40-41页
    3.3 仿生条纹形泥浆泵活塞磨损寿命试验研究第41-53页
        3.3.1 仿生条纹形泥浆泵活塞设计第41-43页
        3.3.2 仿生条纹形泥浆泵活塞试验方案第43-44页
        3.3.3 仿生条纹形泥浆泵活塞试验结果与分析第44-52页
            3.3.3.1 仿生条纹形活塞磨损寿命试验结果第44-45页
            3.3.3.2 仿生条纹形活塞试验结果优化分析第45-52页
        3.3.4 条纹数量对仿生活塞寿命的影响第52-53页
    3.4 仿生凹坑形泥浆泵活塞磨损寿命试验研究第53-60页
        3.4.1 仿生凹坑形泥浆泵活塞设计第53-54页
        3.4.2 仿生凹坑形泥浆泵活塞试验方案第54-55页
        3.4.3 仿生凹坑形泥浆泵活塞试验结果与分析第55-60页
            3.4.3.1 仿生凹坑形活塞磨损寿命试验结果第55-56页
            3.4.3.2 仿生凹坑形活塞试验结果优化分析第56-60页
    3.5 仿生条纹形活塞与凹坑形活塞对比磨损试验第60-63页
        3.5.1 磨损寿命试验结果第61-62页
        3.5.2 等时间磨损试验结果第62-63页
    3.6 仿生泥浆泵活塞现场钻井试验第63-66页
        3.6.1 现场钻井仿生活塞设计第63-64页
        3.6.2 F1300 型泥浆泵仿生活塞现场钻井试验条件第64-65页
        3.6.3 现场钻井试验结果第65-66页
    3.7 本章小结第66-69页
第4章 仿生活塞动密封性能试验研究第69-85页
    4.1 仿生活塞动密封结构设计第69-70页
    4.2 动密封试验台设计第70-72页
    4.3 动密封试验方法第72-73页
    4.4 动密封试验方案第73-74页
        4.4.1 仿生条纹形活塞试验方案第73-74页
        4.4.2 仿生凹坑形活塞试验方案第74页
    4.5 试验结果与分析第74-83页
        4.5.1 仿生条纹形活塞试验结果第74-81页
            4.5.1.1 仿生条纹形活塞泄漏量试验结果第74页
            4.5.1.2 试验结果优化分析第74-80页
            4.5.1.3 仿生条纹形结构对活塞推力的影响第80-81页
        4.5.2 仿生凹坑形活塞与条纹形活塞试验结果对比分析第81-83页
            4.5.2.1 泄漏量对比分析第81-82页
            4.5.2.2 活塞推力对比分析第82-83页
    4.6 本章小结第83-85页
第5章 仿生泥浆泵活塞耐磨密封有限元分析第85-109页
    5.1 有限元方法及 ANSYS Workbench 软件第85-86页
    5.2 泥浆泵活塞缸套摩擦有限元仿真前处理第86-89页
        5.2.1 泥浆泵活塞缸套有限元模型建立第86-87页
        5.2.2 分析载荷步及边界条件设定第87-89页
    5.3 泥浆泵活塞缸套摩擦有限元仿真结果分析第89-106页
        5.3.1 标准活塞受力分析第89-91页
        5.3.2 仿生活塞与标准活塞受力对比分析第91-96页
            5.3.2.1 等效应力分析第91-94页
            5.3.2.2 接触压力分析第94-96页
        5.3.3 仿生条纹结构参数对活塞受力的影响第96-100页
            5.3.3.1 条纹宽度对活塞受力的影响第96-98页
            5.3.3.2 条纹间距对活塞受力的影响第98-99页
            5.3.3.3 条纹数量对活塞受力的影响第99-100页
        5.3.4 仿生凹坑结构参数对活塞受力的影响第100-104页
            5.3.4.1 凹坑直径对活塞受力的影响第100-101页
            5.3.4.2 凹坑中心夹角对活塞受力的影响第101-103页
            5.3.4.3 凹坑深度对活塞受力的影响第103-104页
        5.3.5 仿生条纹形与凹坑形对活塞表面润滑效果影响第104-106页
    5.4 本章小结第106-109页
第6章 仿生泥浆泵活塞耐磨密封机理分析第109-117页
    6.1 仿生泥浆泵活塞表面磨损分析第109-112页
    6.2 仿生泥浆泵活塞表面润滑分析第112-113页
    6.3 仿生泥浆泵活塞动密封性能分析第113-114页
    6.4 本章小结第114-117页
第7章 结论与展望第117-121页
    7.1 结论第117-119页
    7.2 展望第119-121页
参考文献第121-129页
作者简介及攻读博士学位期间的科研成果第129-131页
致谢第131页

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