基于NSGA-Ⅱ的近钻头测量短节弹性元件结构优化

论文摘要

弹性元件作为井下工程参数测量短节的结构薄弱环节,设计中除应使其满足测量性能要求外,还应考虑其结构的完整性。为了研究测量短节中弹性元件的综合性能,通过构建多目标参数优化模型来探讨结构参数中测量灵敏度、结构刚度与强度之间的关系,采用遗传算法获取模型的Pareto最优解,对拟定结构进行有限元分析,以验证结构的测量性能及强度。分析结果表明:弹性元件测量区域的应变值与理论值相比误差在3%以内,具有较好的一致性;极端测量工况下弹性元件测量区的最大Mises等效应力约260 MPa,与理论值相近,满足强度条件。所提研究方法可在一定程度上确保测量短节弹性元件的综合性能,也可为弹性元件的再优化及后续研究提供参考。

论文目录

• 0 引 言
• 1 弹性元件技术分析
•   1.1 参数测量的基本原理
•   1.2 弹性元件灵敏度和刚度
•   1.3 弹性元件的结构强度
• 2 数学规划模型的建立与求解
•   2.1 数学规划模型的建立
•     2.1.1 目标函数分析
•     2.1.2 灵敏度边界的确定
•     2.1.3 目标函数与约束条件的确定
•   2.2 基于NSGA-Ⅱ的模型求解
• 3 基于有限元法的拟定结构分析
• 4 结论及展望

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 赵龙,闫怡飞,闫相祯,赵垒,韩伟民

关键词: 测量短节,弹性元件,测量灵敏度,结构刚度,遗传算法,结构优化

来源: 石油机械 2019年12期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 石油天然气工业

单位: 中国石油大学(华东)机电工程学院,中国石油大学(华东)油气CAE技术研究中心,中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院

基金: 国家科技重大专项“普光气田高钢级厚壁套管变形规律研究”(2016ZX05017-003),中央高校基本科研业务费专项资金资助项目“储气库水平井注采管柱振动机理及安全分析”(18CX02154A),中石油科技计划项目“苛刻井管柱可靠性设计与评价方法研究”(2016A-3905),青年科学基金项目“基于Euler流固耦合模型的储气库井注采管柱气流激励振动机理及动力响应研究”(51804330)

分类号: TE921.1

DOI: 10.16082/j.cnki.issn.1001-4578.2019.12.003

页码: 15-22+30

总页数: 9

文件大小: 3879K

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