芯轴悬挂器高强度螺纹结构设计及评价研究

　　为了防止芯轴下端连接螺纹强度不足而造成失效事故，采用高温高压套管柱设计计算方法、有限元数值模拟和实验手段，对芯轴材料进行了力学性能实验，开发了一种用于芯轴悬挂器高强度螺纹结构，并在极限复合载荷下对该螺纹进行了三维有限元计算。研究结果表明，拉扭压复合载荷对外螺纹强度影响较大，压缩载荷对内螺纹内台肩第一牙应力影响较大，内外螺纹其余部位相对安全。拉伸载荷在一定程度缓解了上扣扭矩对内外螺纹台肩部位的影响。从计算结果得到内外螺纹整体上应力小于材料允许的屈服极限，且螺纹接头接触压力均大于外在流体压力，可以形成有效密封，研究结果为芯轴悬挂器螺纹结构的选型和使用提供理论基础。