基于灵敏度分析的抽油机支座轻量化设计

宋永军; 张刚

doi:10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202410013

武汉工程大学学报 ›› 2025, Vol. 47 ›› Issue (6) : 664 -669. DOI: 10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202410013

基于灵敏度分析的抽油机支座轻量化设计

宋永军, 张刚

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摘要

抽油机减重在工程设计中具有重要的经济意义，直接关系到运营成本和能效提升，针对12-8CYJ-00型抽油机的支座结构进行尺寸优化，以实现轻量化设计。首先，利用ABAQUS软件平台对整体结构进行强度分析，以获取不同工况下支座的载荷情况，并选取对应最大Mises应力的工况作为优化边界条件。结合Python编程语言与ABAQUS的数据交互能力，构建Python-ABAQUS优化框架，并通过灵敏度分析实现参数的自动寻优。建立参数化模型并进行有限元计算，明确了结构参数与最大Mises应力之间的函数关系，经过多次优化迭代，最终实现支座结构的轻量化设计。结果表明：支座结构重量减少了12.44%，尽管最大Mises应力增加了10.01%，但仍满足结构强度要求。这一优化设计不仅降低了材料使用成本，为抽油机的高效运行奠定基础，也为后续相关研究提供了有价值的参考，展示了未来在其他机型减重设计中的应用潜力。