管柱
關注創建者：獅子座 創建時間：2016-12-05
管柱的視頻教程
Adams 管柱電子助力轉向系統建模
電子管柱助力轉向，為建模綜合應用。看似簡單，實則涉及多方面的高級應用。其中涉及到car模塊與view命令的交互、用戶定義菜單、自定義對話框的創建、宏代碼編寫、模型檢查、通訊器匹配的快速處理等應用技巧。
￥150 2小時25分鐘 744播放
查看
Abaqus在石油開發領域的應用——注汽熱采套管力學分析
Abaqus在石油開發領域的應用——注汽熱采套管力學分析 適用人群：從事石油開發管柱力學研究人員，或者其他行業從事熱力耦合分析的技術人員。
￥19.9 31分鐘 221播放
查看
Abaqus在石油機械設計中的應用—基于強度校核的設計優化
Abaqus在石油機械設計中的應用—基于強度校核的設計優化（免費）【已結束】 直播時間：2022-12-15 19:30 直播背景： 在石油開采領域，涉及多種油田開發工藝，不同的開發工藝需要配套相應的工藝管柱來實現，不同的工藝管柱包含多種井下工具。
￥29.9 44分鐘 482播放
查看
管柱的實例教程
3、建模方法： 1.對轉向管柱進行詳細建模，詳細模擬轉向管柱的壓潰吸能行為；
2.考慮目前某些條件不成熟的情況，對轉向管柱某些特征進行簡化建模，盡可能準確模擬轉向 管柱的壓潰吸能行為。
4、驗證仿真模型準確性方法：參考《GB 11557-2011 轉向機構對駕駛員的傷害》建立相應的模型進行分析，并與試驗進行對標驗證。
想學習更多的知識，請聯系我們！
微信公眾號：名稱：“DR有限元”
號碼：“hello_cae”
展開 緊固件的選擇一般在左、右端板及轉向管柱處使用M8螺栓，中間支撐支架選用M6螺栓。橫梁上與前艙鈑金相連的支架厚度一般為1.5 mm～2.5 mm，推薦料厚2.0 mm。橫梁定位安裝策略如圖3所示。
圖1 鋼制橫梁
圖2 鎂鋁合金橫梁
2.2 橫梁主管梁設計
鋼制橫梁主管梁的材料通常采用20號鋼材，在布置空間充足的情況下，盡量使用直管，如果不能滿足相關性能要求，建議采用變直徑的直管。如果因為空調等周邊件布置要求不能使用直管，則可使用彎管，如圖4和圖5所示。橫梁管徑盡量選用標準的尺寸，如35 mm、42 mm、45 mm、50 mm、54 mm、60 mm等，管壁一般為1.5 mm～2.0 mm[9]。管梁焊接時焊縫數量多、焊縫長度長、焊接變形大，需控制焊縫數量和長度。設計儀表板橫梁時，盡可能將焊縫對稱于截面中心軸，這樣能夠使焊縫引起的撓曲變形相抵消；焊縫在管梁中間時的焊接變形最大，所以設計橫梁時，盡量減少管梁中間部分的焊縫，并使橫梁中間部分焊縫對稱，這樣會使橫梁設計的剛性更好，結構更合理。
圖3 橫梁定位安裝策略
圖4 直管
圖5 彎管
2.3 儀表板橫梁支架的結構設計
2.3.1 轉向管柱安裝支架結構設計
轉向管柱布置在駕駛員側，安裝在儀表板橫梁轉向管柱安裝支架上，為了避免轉向管柱處產生共振異響，在轉向管柱安裝支架旁采用頂部支架與前圍鈑金用M8螺栓進行連接，支架的厚度為2.5 mm～3.0 mm，轉向管柱常用4個M8螺栓與橫梁轉向管柱安裝支架連接，如圖6所示。
展開 散熱器保持外部輪廓，散熱片和內部結構刪除，局部特征全部簡化，散熱器除管柱外單獨成封閉體，內部無面或體結構。散熱系統網格尺寸8~10mm。
簡化前散熱器
簡化后散熱器
2.中冷器用外表面簡化，單獨成封閉體，內部無面或體結構，小的結構或特征可以簡化掉。
簡化前中冷器
簡化后中冷器
3.冷凝器部分用外表面簡化，單獨成封閉體，管柱用外表面簡化，內部無多于的面或體，局部特征可直接簡化，保留主體輪廓。
簡化前冷凝器
簡化后冷凝器
4.儲液罐影響風的流速和流向，簡化時保留罐體和管柱表面，罐體和管柱節點重合，并成獨立體結構，內部無多余的面或體，直徑小于12mm的管柱可簡化掉。
簡化前儲液罐
簡化后儲液罐
5. 風扇葉片以及支架簡化。風扇葉片需要細化，用外表面簡化，葉片上特征保留并細化，葉片轉軸主體表達主要輪廓，小特征、螺栓和凸臺等特征直接簡化掉。整個葉片成單獨的封閉體，內部無面或體結構。葉片需要外加封閉體將葉片包住，輪廓稍大于葉片。
簡化后的葉片
葉片和外封閉體（已隱藏封閉體上表面）
葉片和外封閉體截面
6. ANSA在做CFD模型簡化時快速高效，對補特征面很快捷，而且可通過參數化直接清理幾何，它也能和分析軟件fluent有完美的接口。
展開 射孔qiang起爆時產生的巨大爆轟波向井筒內釋放，這部分爆轟波會推動管柱向上強烈沖擊振動。三聯作管柱連接了封隔器等井下工具，因此加劇了對射孔管柱的沖擊作用，特別是井底口袋短、大裝藥長射孔厚度、短射孔管柱等特殊條件同時具備的射孔施工井，這樣的井況條件下，射孔瞬間會在井筒內形成極強的綜合動態載荷，可能使射孔管柱出現整體屈曲狀態，甚至造成射孔管柱斷裂。因此射孔爆轟波作用下射孔管柱抗拉強度的分析評價極為重要。
射孔qiang原理圖如下圖所示：
2. 幾何模型建立
在proe中建立幾何模型，保存為sat格式導入到hypermesh中進行網格劃分。建立1/4模型，因為模型導入并不能直接映射網格劃分，因此對模型進行必要的切分，其中最難的部分屬于射孔彈模型的網格劃分。
射孔彈模型經過切割后如下圖所示：
之后采用solidmap命令對切分的模型進行網格劃分，劃分后的網格如下圖所示，外殼采用拉格朗日算法，zhayao和藥罩采用ale算法：
射孔彈網格模型
對殼體進行切分，切分后如下圖所示，之后通過solidmap對模型進行映射網格劃分：
殼體切分示意圖
殼體網格示意圖
整個模型的網格如下圖所示：
模型網格示意圖
3. 模型關鍵字信息
其中zhayao，藥罩，液體采用ale算法，殼體，射孔彈外殼采用lag算法。
展開 在整車碰撞中，如機罩、車門、轉向節、轉向管柱等運動件往往需要用到Dyna中不同的鉸接，常見的鉸接主要有：
1）Revolute Joint（轉動鉸）
Constraied-Joint-Revolute：轉動鉸限制三個方向的平動自由度，兩個方向轉動自由度，即只能繞下圖所示點1(2)和點3(4)形成的軸線旋轉，主要用于機艙蓋鉸鏈、車門鉸鏈、后背門鉸鏈等位置的建模。
2）Spherical Joint（球鉸）
Constraied-Joint-Spherical：球鉸限制三個方向平動自由度，不限制轉動自由度，即可繞如圖所示1(2)點旋轉，但不能平移，主要用于轉向節與轉向橫拉桿、轉向節與下擺臂、半軸等位置。
3）Universal Joint（萬向鉸）
Constraied-Joint-Universal：萬向鉸限制三個方向平動自由度，一個方向轉動自由度，可繞（1、3）軸和（2、4）軸旋轉，主要用于傳動軸萬向節、轉向管柱萬向節等。
4）Cylindrical Joint（圓柱鉸）
Constraied-Joint-Cylinderical：限制兩個方向平動自由度，兩個方向轉動自由度，可沿如下圖所示點1(2)與點3(4)形成的軸線平動或旋轉，圓柱鉸主要用于轉向管柱、減震器等位置的建模。
5） Translational Joint（滑移鉸）
Constraied-Joint-Translational：滑移鉸限值兩個方向平動自由度和三個方向轉動自由度，僅可沿下圖所示點1(2)與點3(4)形成的軸線平動，不可轉動，主要用于轉向管柱、傳動軸建模。
更多資料微信關注公眾號“汽車安全技術”
展開 
管柱的最新內容
例如，扭矩傳感器精度需達 ±0.5% FS，量程覆蓋 50N?m 至 10kN?m，適配從轉向管柱到驅動橋的測試需求。
3、關注擴展性和兼容性：考慮儀器的軟件和硬件升級能力、模塊化設計以及遠程控制與診斷功能，以滿足未來可能出現的新需求。同時，要確保儀器的接口類型、數據格式與現有系統兼容，便于與其他設備和軟件集成。
有限元模型構建
某乘用車駕駛員側約束系統模型如圖1所示，包含車身、轉向管柱、方向盤、地毯、儀表板、踏板、座椅、假人、氣囊、安全帶等總成。
圖1.
鹽穴儲氣庫注采氣過程是一個復雜的熱動力平衡過程，注采管柱、井壁、腔體圍巖在注采氣過程中會不斷受到交變應力、熱量交換腔體蠕變的影響，可能引發氣體泄漏、井筒損壞、坍塌等事故。在運行中需嚴格控制注采過程的密封性，確保較高的井筒質量，避免氣體泄漏、井筒損壞等；井套管應采用高強度厚壁氣密封套管，防止鹽巖層蠕變被擠毀，發生坍塌，做好風險預防。
圖3 橫梁定位安裝策略
圖4 直管
圖5 彎管
2.3 儀表板橫梁支架的結構設計
2.3.1 轉向管柱安裝支架結構設計
轉向管柱布置在駕駛員側，安裝在儀表板橫梁轉向管柱安裝支架上，為了避免轉向管柱處產生共振異響，在轉向管柱安裝支架旁采用頂部支架與前圍鈑金用M8螺栓進行連接，支架的厚度為2.5 mm～3.0 mm，轉向管柱常用4個M8螺栓與橫梁轉向管柱安裝支架連接，如圖
為了測得汽車在碰撞過程中，方向盤對人體的侵入量，提取轉向管柱沿碰撞方向的位移分布曲線。如圖為轉向柱在整個碰撞過程中的相對位移曲線，計算其峰值與回彈點之間的差值即可得到轉向柱在碰撞過程中發生的相對位移量（侵入量）。
從圖中可以計算出轉向柱侵入位移為74.579mm。因此，在行車過程中切記系好安全帶，減小身體與方向盤等之間的接觸距離。
10、海洋工程結構分析：包括模擬海洋工程的特殊載荷，例如流載荷、浮力、慣性力；分析海洋工程的特殊結構，例如錨鏈、管道、電纜；模擬海洋工程的特殊連接，例如土壤/管柱連接、錨鏈/海床摩擦、管道/管道相對滑動。（ABAQUS/Aqua）
11、瞬態溫度/位移耦合分析：力學和熱響應耦合問題
12、疲勞分析：包括根據結構和材料的受載情況統計，進行疲勞壽命估計。
配備了全套管柱自動化系統、雙司鉆集成控制系統、一鍵式起下鉆操控系統，大幅提升了安全標準。
攻克關鍵核心技術保障特深井“打成、打快、打好”
為保障萬米級特深井“打成、打快、打好”，相繼攻克智能控制一體化平臺集成技術、超高重載井架底座等一批關鍵核心技術裝備。
“深地”成為中國油氣發現主陣地
近年來，中國不斷向地球深部進軍，多次刷新深地開發紀錄。
（1）轉向管柱強度分析
汽車轉向管柱作為駕駛員操控汽車的重要部件，其安全性和可靠性顯得尤為重要。通過強行扭轉的方向盤使得鎖止機構失效，從而使整個轉向系統失效，近而發生車輛盜竊的現象。所以轉向管柱及點火鎖的組合機構必須具有較高抵抗變形與抗扭轉的性能，才能保證在較大的外力矩下不發生破壞。
（2）控制臂計算
車輛碰到路沿時，下控制臂發生了屈曲變形，實驗結果與計算結果的對比。
量測管柱的管壁周圍有附加加熱片可進行對量測樣品進行溫控，當測試樣品溫度穩定后測試探針會產生一熱通量再由管壁端的接收器與感溫器量測出熱傳導率。探針裝置可用于量測插入位置周遭被包覆的樣品物質的熱特性，但最常見的是使用嚴密控制的溫控爐子來容納樣品并產生測試的基礎溫度。所以這種測試裝置可以進行不同溫度與不同壓力條件下的熱傳導系數量測，可以進行測試材料在固態與熔融態的熱導率。
氫脆破壞往往造成井下管柱的突然斷落、地面管匯和儀表的爆破、井口裝置的破壞，甚至發生嚴重的井噴失控或著火事故。
硫化氫對鉆井液的污染：
硫化氫主要是對水基鉆井液有較大的污染。它會使鉆井液性能發生很大變化，如密度下降，pH值下降，粘度上升，以至形成流不動的凍膠；顏色變為瓦灰色、墨色或墨綠色。從而使鉆井液的流變性能變差，形成固定的凝膠。給施工人員帶來安全威脅。
