[发明专利]一种钻具螺纹动态疲劳模拟测试装置及方法

摘要

本发明涉及石油与天然气钻井工程技术领域的一种钻具螺纹动态疲劳模拟测试装置和方法，测试装置包括底座、微调升降装置、激振器、滑动轴承、下连接柱、游标卡尺、上连接柱、弹簧、拉伸螺母、压缩螺母、应变片、测量与控制主机。该方法包括静载荷和动载荷模块两部分，其中所述的静荷载利用弹簧机构模拟，所述的动载荷利用一个激振机构模拟。采取以上技术方案，可以实现对测试管柱施加静态的拉伸和压缩载荷，也可其施加不同形式的动态激励，并实现应变、激振力、激振频率的实时监控和数据记录，结构简单，使用方便。

主权项

一种钻具螺纹动态疲劳模拟测试装置，其特征在于：包括底座(1)、设于底座(1)中心的微调升降装置(2)、设于微调升降装置(2)上的激振器(3)、设于激振器(3)上方的底板(5)、设于底板(5)上方的顶板(13)、设于底板(5)中心的滑动轴承(6)、下连接柱(8)安装在滑动轴承(6)中，激振器(3)的顶杆(4)与下连接柱(8)的光杆下端面相接触、设于底板(5)下端面的游标卡尺(15)、设于顶板(13)中心的上连接柱(11)、设于底板(5)与下连接柱(8)之间的弹簧(7)、设于上连接柱(11)上部的拉伸螺母(14)、设于上连接柱(11)下部的压缩螺母(12)、设于顶板(13)和底板(5)和底座(1)之间的支撑柱(17)、上连接柱(11)与下连接柱(8)之间安装有试样(9)，试样(9)中部螺纹连接处外壁贴有应变片(10)、激振器(3)和应变片(10)通过电线连接测量与控制主机(16)；所述激振器(3)的顶杆(4)与下连接柱(8)的下端面接触，并通过测量与控制主机(16)控制激振器(3)输出实验要求的激振频率和激振力，驱动顶杆(4)向试样(9)加载动态激励；所述的测量与控制主机(16)集成了信号接收与处理元件，可实现对应变、激振力、激振频率实时监控和数据记录。