| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5页 |
| 第一章 绪论 | 第10-28页 |
| 1.1. 选题的目的和意义 | 第10-12页 |
| 1.2. 国内外研究现状 | 第12-25页 |
| 1.2.1. 疲劳问题研究现状 | 第12-18页 |
| 1.2.2. 钻柱失效及受力分析的研究现状 | 第18-21页 |
| 1.2.3. 断裂力学、损伤力学在钻杆失效中的应用研究现状 | 第21-24页 |
| 1.2.4. 钻杆疲劳试验方法研究现状 | 第24-25页 |
| 1.3. 目前研究中存在的主要问题 | 第25页 |
| 1.4. 主要研究内容 | 第25-28页 |
| 第二章 外平钻杆制造技术研究 | 第28-41页 |
| 2.1. 概述 | 第28页 |
| 2.2. 外平钻杆规格种类 | 第28-33页 |
| 2.2.1. 联接式钻杆 | 第28-30页 |
| 2.2.2. 焊接式钻杆 | 第30-33页 |
| 2.3. 外平钻杆加工方法 | 第33-35页 |
| 2.4. 摩擦焊接式外平钻杆加工工艺 | 第35-40页 |
| 2.4.1. 摩擦焊接式外平钻杆加工工艺流程 | 第35-36页 |
| 2.4.2. 摩擦焊接式外平钻杆加工 | 第36-40页 |
| 2.5. 本章小结 | 第40-41页 |
| 第三章 外平钻杆受力状况分析 | 第41-56页 |
| 3.1. 钻杆的运动状态分析 | 第41-43页 |
| 3.2. 钻杆基本受力状况分析 | 第43-44页 |
| 3.3. 钻杆力学基本方程 | 第44-49页 |
| 3.3.1. 微分几何曲线 | 第44-46页 |
| 3.3.2. 微分平衡方程 | 第46-47页 |
| 3.3.3. 几何方程 | 第47-48页 |
| 3.3.4. 物理方程 | 第48-49页 |
| 3.4. 钻杆纵横弯曲分析 | 第49-53页 |
| 3.4.1. 钻杆纵横弯曲变形方程 | 第50-51页 |
| 3.4.2. 钻杆弯曲半波方程 | 第51-53页 |
| 3.5. 钻孔对钻杆的约束关系分析 | 第53-55页 |
| 3.5.1. 钻杆孔内弯曲状态分析 | 第53-54页 |
| 3.5.2. 孔壁间隙对钻杆失效的影响 | 第54-55页 |
| 3.6. 本章小结 | 第55-56页 |
| 第四章 外平钻杆疲劳寿命预测研究 | 第56-71页 |
| 4.1. 矿用外平钻杆疲劳失效机理 | 第56-62页 |
| 4.1.1. 钻杆裂纹常规类型 | 第56-58页 |
| 4.1.2. 钻杆疲劳裂纹萌生机理 | 第58-59页 |
| 4.1.3. 钻杆疲劳裂纹扩展机理 | 第59-62页 |
| 4.2. 疲劳寿命预测方法 | 第62-68页 |
| 4.2.1. 主要寿命预测方法 | 第62-66页 |
| 4.2.2. 疲劳寿命预测方法分析 | 第66-68页 |
| 4.3. 外平钻杆疲劳寿命计算 | 第68-70页 |
| 4.4. 本章小结 | 第70-71页 |
| 第五章 外平钻杆疲劳仿真研究 | 第71-83页 |
| 5.1. ANSYS Workbench 软件概述 | 第71页 |
| 5.2. 钻杆静强度分析 | 第71-76页 |
| 5.2.1. 创建几何模型 | 第71-72页 |
| 5.2.2. 划分有限元网格 | 第72-73页 |
| 5.2.3. 设置边界条件及施加载荷 | 第73-74页 |
| 5.2.4. 定义材料属性 | 第74-75页 |
| 5.2.5. 静力计算结果分析 | 第75-76页 |
| 5.3. 钻杆疲劳寿命分析 | 第76-81页 |
| 5.3.1. 材料的疲劳属性 | 第76页 |
| 5.3.2. 载荷信息 | 第76-78页 |
| 5.3.3. 疲劳寿命分析 | 第78-81页 |
| 5.4. 本章小结 | 第81-83页 |
| 第六章 外平钻杆弯扭复合疲劳试验机研制 | 第83-99页 |
| 6.1. 疲劳试验加载方案 | 第83-88页 |
| 6.1.1. 开式功率流加载 | 第83-84页 |
| 6.1.2. 封闭式功率流加载 | 第84-88页 |
| 6.2. 疲劳试验加载方案选择 | 第88-90页 |
| 6.3. 疲劳试验机技术参数 | 第90-93页 |
| 6.4. 疲劳试验机控制系统 | 第93-96页 |
| 6.5. 转矩标定方法 | 第96-98页 |
| 6.6. 本章小结 | 第98-99页 |
| 第七章 外平钻杆疲劳试验研究 | 第99-114页 |
| 7.1. 疲劳试验方法分类 | 第99-100页 |
| 7.2. 疲劳试验方法的选择 | 第100-101页 |
| 7.2.1. 等幅载荷试验 | 第100页 |
| 7.2.2. 程序载荷试验 | 第100-101页 |
| 7.2.3. 随机载荷试验 | 第101页 |
| 7.3. 钻杆实验方案 | 第101-102页 |
| 7.3.1. 钻杆失效判定依据测试 | 第101-102页 |
| 7.3.2. 钻杆疲劳试验方案 | 第102页 |
| 7.4. 钻杆静态试验情况 | 第102-107页 |
| 7.4.1. 钻杆结构 | 第102-103页 |
| 7.4.2. 钻杆静扭试验 | 第103-107页 |
| 7.5. 钻杆疲劳试验 | 第107-113页 |
| 7.6. 本章小结 | 第113-114页 |
| 第八章 钻杆现场应用情况与疲劳仿真结果对比分析 | 第114-118页 |
| 8.1. 钻杆现场应用情况 | 第114页 |
| 8.2. 正常钻进钻杆疲劳仿真 | 第114-117页 |
| 8.3. 本章小结 | 第117-118页 |
| 第九章 结论与展望 | 第118-120页 |
| 9.1. 结论 | 第118-119页 |
| 9.2. 主要创新点 | 第119页 |
| 9.3. 展望 | 第119-120页 |
| 参考文献 | 第120-126页 |
| 致谢 | 第126-127页 |
| 附录 | 第127-128页 |