スパイラルサブマージアーク溶接鋼管の変形問題を解決するには

スパイラルシームのサブマージアーク溶接鋼管を回転させて穴あけし、軟らかい地層に入り込み始めます。スリー コーン ホイールの作用により、ドリル ビットはまず地層の弾性せん断変形を生成し、次にスリー コーン ホイールの圧力で除去されます。シミュレーション環境では軟弱土は均質な粘土であり、土の形成や亀裂は考慮されていません。水平方向の掘削は、ローラー コーン ビットとランダムに動的に接触する急な形成で実行されます。コーンが地層と接触すると摩擦が発生します。この衝撃力により、スパイラルシーム内のサブマージアーク溶接鋼管が振動します。トライトーンビットが柔らかい地層から硬い地層に移動する際、必然的に大きな横振動と上下振動が発生します。

穴あけ速度が 0.008m/s、ドリルビットの回転速度が 2rad/s の場合、ローラーコーンビットの前進時の擬ひずみエネルギー曲線には主に粘性と弾性が含まれます。ただし、通常は粘性項が支配的なため、擬ひずみエネルギーに変換されたエネルギーのほとんどは不可逆的です。スパイラルシームサブマージアーク溶接鋼管の変形エネルギーは、砂時計変形を制御するために消費される主なエネルギーです。擬似ひずみエネルギーが高すぎる場合は、砂時計の変形を制御するひずみエネルギーが大きすぎることを意味するため、メッシュを改良または変更する必要があります。過剰なスプリアスひずみエネルギーを低減します。このモデルにおける擬ひずみエネルギーの突然変異は、主にドリルビットが柔らかい土壌層に入り、ローラーコーンビットが急峻な地層界面を通過するときに発生します。地層の硬度が高いほど、地層に入るドリルビットの擬ひずみエネルギーは大きくなります。突然形成されるスパイラル溶接パイプの穴あけプロセスをシミュレートし、ドリルビットの穴あけ軌道の変化を予測します。

(1) 擬ひずみエネルギーの突然変異は、主にドリルビットが軟弱な土層に進入するときと、ローラーコーンビットが急峻な地層界面を通過するときに発生します。成形硬度が高いほど、スパイラルシームサブマージアーク溶接鋼管が成形に入るときの擬ひずみエネルギーは大きくなります。

(2) 急地層に穴あけを行うと、スパイラルシームサブマージアーク溶接鋼管が前後に移動し、ドリルビットが振動します。地層の硬度が高くなるほど、ドリルビットの振幅も大きくなります。

（３）特定の地層傾斜角条件下では、ドリルビットの掘削速度が大きくなるほど、掘削軌道の縦方向の偏差が大きくなる。ドリルビットの速度が大きいほど、穴あけ軌道の縦方向の偏差は小さくなります。ドリルビットの回転速度が 2.2rad/s より低い場合、穴あけ軌道の長手方向の偏差に対する回転速度の影響が小さくなります。

(4) 特定のドリルビット速度の下で、局所地層傾斜角が 0°および 90°の場合、穴あけ軌道に影響はありません。局所的な傾斜角が徐々に増加すると、掘削軌道の長手方向の偏差が増加します。局所的な傾斜角が 45°を超えると、穴あけ長手方向の偏差への影響が軽減されます。この章の研究結果は、急峻な地層におけるトライコーンドリルビットの掘削軌道の予測精度を向上させる上で非常に重要であり、水平下穴を通るスパイラルシームサブマージアーク溶接鋼管の掘削軌道を修正するための理論的基礎を築くものである。 。