基于缩比模型的骨架型钻铤结构力学分析

随钻测量仪器的钻铤在高温、高压环境作业过程中承受拉伸、压缩、弯曲、扭转等多种载荷,其力学性能的优劣关系到随钻测量仪器测量功能的可靠性、仪器的使用寿命以及井下作业的安全性,因此开展随钻测量仪器的钻铤的力学分析研究十分必要。以骨架型钻铤结构为研究对象,采用缩比方法,基于相似理论,采用同种材料建立钻铤结构的1∶2缩比模型,对拉伸、压缩、弯曲、扭转4种单载荷工况进行力学性能试验,并通过建立钻铤结构的有限元模型对4种单载荷工况进行了有限元分析。力学试验与有限元仿真对比分析表明,试验结果与仿真结果变化趋势相同,数值相符,相对误差在10%以内。该研究可为全尺寸模型的力学分析提供科学依据,同时为类似结构的工程设计及试验提供参考。