超高压压裂泵自增强残余应力变化规律研究

项目名称： 超高压压裂泵自增强残余应力变化规律研究

项目编号： No.51374041

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 矿业工程

项目作者： 周思柱

作者单位： 长江大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 压裂泵在石油、天然气和非常规油气开发中有着重要的作用,与泵头体结构类似的超高压容器在很多领域被广泛应用。自增强技术作为解决超高压泵头体应力集中、疲劳开裂、寿命短等问题的有效手段，其残余应力的变化规律尚无定论。本项目针对压裂泵泵头体内腔结构复杂、承受超高压（140MPa）脉动循环内压、局部应力集中并容易出现疲劳裂纹、疲劳寿命低、实验测试难度大等特点，从材料弹塑性本构关系的精确模型建立、自增强残余应力松弛规律、考虑应力松弛影响的最佳超应变度三个方面入手，采用理论分析和实验验证相结合的方法，研究泵头体复杂应力内腔自增强的残余应力变化规律。通过本研究将形成压裂泵泵头体自增强理论方法基础体系，为超高压压裂泵的自增强工艺提供精确的工艺参数，使泵头体自增强后的疲劳寿命估计更加准确。本研究虽然以超高压泵头体为具体研究对象，但其研究成果将在石油、化工、船舶、核工业等领域有着广泛的应用前景。

中文关键词： 自增强；残余应力；混合硬化；多轴疲劳；超高压

英文摘要： Fracturing pump plays a significant role in the exploitation of petroleum,natural gas and unconventional petroleum.And vessels that has a similar structure with pump heads are widely applied in many domains. As an effective way to solve the problems such

英文关键词： autofrettage；residual stress；hybrid hardening；multiaxial fatigue；ultra-high pressure