基于Iwan模型的特殊螺纹接头密封面滞回曲线

摘要

特殊螺纹接头是高温高压井油套管柱连接的重要部件，管内流体压力、流速的变化诱发管柱振动，引起特殊螺纹接头密封面发生微滑，表现为力与位移的刚度软化与滞回等非线性特征，进而导致接头密封性能下降。为查明密封面的微滑机制，基于离散Iwan模型本构关系，建立某锥面-锥面Φ88.9 mm×6.45 mm P110特殊螺纹接头有限元分析模型，得到不同循环位移载荷下密封面处的力-位移滞回曲线，通过滞回曲线离散化分析，识别出离散Iwan模型的4组参数；构建该特殊螺纹接头等效Iwan模型，分析密封面间的微滑状态；对比分析两种模型滞回曲线的相似度，验证等效Iwan模型的准确性。结果表明：构建的特殊螺纹接头等效Iwan模型与有限元分析模型的综合相似度较高，滞回曲线面积重合度大于92%,位置误差小于2%;利用特殊螺纹接头等效Iwan模型得到的滞回曲线，能够准确描述密封面间黏着、滑移、宏观滑移之间的转化过程，从而为特殊螺纹接头滞回曲线分析提供一种新方法。

关键词

特殊螺纹接头 / 滞回曲线 / Iwan模型 / 参数识别 / 能量耗散