Выполнение хоздоговора с компанией Новомет-Пермь

Кафедра выполнила договор «РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ РАСЧЕТА РЕЗИНОВОГО ЭЛЕМЕНТА» с АО «НОВОМЕТ-ПЕРМЬ».

Целью работы являлось создание численной модели для исследования задач монтажа манжеты и опрессовки пакера погружного нефтяного насоса, а также разработка методик испытаний и идентификации моделей вязкоупругости, трения и разрушения резины. При решении задачи получены следующие результаты.

Предложена оригинальная программа базовых испытаний и методика идентификации модели вязкоупругого поведения слабосжимаемого гиперупругого материала, испытывающего конечные деформации при комнатной температуре. Методика применена к определению констант моделей, реализованных в пакетах ANSYS и LS-DYNA, для высоконаполненной маслостойкой резины.

Предложена оригинальная программа базовых испытаний и методика идентификации модели трения резины и нержавеющей стали по схеме плоскость по плоскости, реализованная для диапазона контактных давлений 0,5-20 МПа для двух значений шероховатости и трех видов смазки.

Предложены и реализованы оригинальные методики испытания резины на раздир.

Реализована модель в трехмерной постановке в прикладном пакете LS-DYNA, позволяющая быстро рассчитывать процессы монтажа манжеты и опрессовки пакера в испытательном стенде, подходящая для оптимального проектирования новых конструкций. Предложена методика верификации эффективного коэффициента трения с использованием данных с испытательного стенда. Выполнены расчеты процесса монтажа манжеты и опрессовки пакера.

Выяснен механизм потери герметичности, связанный с концентрацией высоких контактных давлений вблизи поверхности опрессовки вследствие трения, и с проникновением жидкости через эту зону вследствие геометрических несовершенств манжеты при ее монтаже.