以國(guó)產(chǎn)11. 67 mm鉆桿的下部自封式聚氨酯密封膠膠芯為研究對(duì)象，其中聚氨酯密封膠膠芯由聚氨酯密封膠膠芯本體與鐵芯組成,，鉆桿由鉆桿接頭與鉆桿本體組成,。根據(jù)鉆桿與聚氨酯密封膠膠芯結(jié)構(gòu)，建立聚氨酯密封膠膠芯動(dòng)態(tài)密封三維有限元模型,，如圖4所示,。其中鉆桿均設(shè)為解析剛體，聚氨酯密封膠膠芯與鐵芯均設(shè)為可變形體,，聚氨酯密封膠膠芯本體與鐵芯之間的接觸類(lèi)型為綁定,，鉆桿與聚氨酯密封膠膠芯本體之間的摩擦因數(shù)設(shè)為0. 3，并將7MP,。的井口壓力均布于聚氨酯密封膠膠芯外表面,，鐵芯上表面為全約束。以六面體C3D8R劃分三維模型網(wǎng)格,，網(wǎng)格數(shù)為52 204,。設(shè)定初始方案中內(nèi)錐角為280，外錐角為600,，聚氨酯密封膠膠芯內(nèi)徑為72 mm，以0. 75 m/s的速度帶壓起下鉆,。密封面受力情況為分析聚氨酯密封膠膠芯在密封過(guò)程中的受力情況,，在密封面上自上而下取19個(gè)點(diǎn)，如圖5所示,，并按1一19對(duì)其進(jìn)行編號(hào),，對(duì)接觸壓力創(chuàng)建場(chǎng)變量輸出。該19個(gè)點(diǎn)在起鉆過(guò)程中平穩(wěn)過(guò)接頭時(shí)刻的接觸壓力如圖6所示,，從點(diǎn)1至點(diǎn)11接觸壓力整體呈上升趨勢(shì),，點(diǎn)11至點(diǎn)19接觸壓力整體呈下降趨勢(shì)，點(diǎn)11為主密封面與內(nèi)錐面間的拐點(diǎn),。由此可知,，在聚氨酯密封膠膠芯內(nèi)錐面與主密封面相交處容易產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象圖7與圖8分別顯示了利用三維有限元分析時(shí)平穩(wěn)過(guò)接頭時(shí)刻的接觸壓力與Mises應(yīng)力云圖，主密封面較之其他部位的接觸壓力與Mises應(yīng)力更大在聚氨酯密封膠膠芯主密封段自上而下取3個(gè)點(diǎn),，觀測(cè)起下鉆過(guò)程中接觸壓力變化情況,，變化規(guī)律如圖9所示。初始時(shí)刻(t=0),，鉆桿與聚氨酯密封膠膠芯尚未接觸;Ot,，為下鉆過(guò)程中鉆桿本體逐漸插入聚氨酯密封膠膠芯時(shí)段,，一t2為下鉆過(guò)程中鉆桿本體第一次平穩(wěn)過(guò)聚氨酯密封膠膠芯時(shí)段，t2一t3為下鉆過(guò)程中鉆桿接頭逐漸插入聚氨酯密封膠膠芯時(shí)段,，t3一t4為下鉆過(guò)程中鉆桿接頭平穩(wěn)過(guò)聚氨酯密封膠膠芯時(shí)段,，t、一t5為下鉆過(guò)程中鉆桿接頭逐漸捅出聚氨酯密封膠膠芯時(shí)段,，為下鉆過(guò)程中鉆桿本體第二次平穩(wěn)過(guò)聚氨酯密封膠膠芯時(shí)段;7為起鉆過(guò)程中鉆桿本體第一次平穩(wěn)過(guò)聚氨酯密封膠膠芯時(shí)段,，為起鉆過(guò)程中鉆桿接頭逐漸插入聚氨酯密封膠膠芯時(shí)段，起鉆過(guò)程中鉆桿接頭平穩(wěn)過(guò)聚氨酯密封膠膠芯時(shí)段,，為起鉆過(guò)程中鉆桿接頭逐漸捅出聚氨酯密封膠膠芯時(shí)段,，為起鉆過(guò)程中鉆桿本體第二次平穩(wěn)過(guò)聚氨酯密封膠膠芯時(shí)段。起下鉆過(guò)程中,，鉆桿本體平穩(wěn)過(guò)聚氨酯密封膠膠芯時(shí)的接觸壓力低于鉆桿接頭平穩(wěn)過(guò)聚氨酯密封膠膠芯時(shí)的接觸壓力,，鉆桿本體第一次與第二次平穩(wěn)過(guò)聚氨酯密封膠膠芯時(shí)的接觸壓力相等;鉆桿本體和鉆桿接頭在下鉆過(guò)程中平穩(wěn)過(guò)聚氨酯密封膠膠芯時(shí)的接觸壓力比起鉆過(guò)程中平穩(wěn)過(guò)聚氨酯密封膠膠芯時(shí)略低;鉆桿本體和鉆桿接頭過(guò)聚氨酯密封膠膠芯時(shí)的過(guò)渡段，接觸壓力變化幅度較大,。27950.cn