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论文依托于中国地质调查局勘探技术研究所《膨胀式尾管悬挂技术及固井工艺研究》项目,项目编号:1212011120240。主要研究内容为对膨胀尾管悬挂器膨胀力峰值、悬挂力及密封性能的相关影响因素进行仿真研究,并进行室内实验。在对膨胀尾管膨胀成型过程及悬挂力进行力学分析的基础上,应用有限元软件ANSYS建立仿真模型并进行模拟,同时结合室内实验,对影响膨胀尾管悬挂器性能的相关因素进行了较为系统的研究,得到了以下结论与认识:(1)通过仿真确定了凸型金属环为最适宜的金属环形状。通过改变金属环过盈量、金属环宽度、金属环个数、金属环之间的间隔等因素对膨胀尾管悬挂器能提供的悬挂力及其所需的膨胀力峰值进行了仿真。计算数据表明金属环过盈量与悬挂力及膨胀力峰值变化趋势相同,金属环过盈量是影响悬挂力及膨胀力峰值最主要的因素;金属环宽度与膨胀力峰值呈正相关,过盈量较小时,金属环宽度与悬挂力呈正相关,过盈量较大时,金属环宽度对悬挂力几乎无影响,甚至出现反相关;单个金属环对应的悬挂力随金属环增多有增长趋势,但并不明显,金属环数量与膨胀力峰值无明显关系;在固定条件下,存在最佳金属环间隔使悬挂力最大,间隔过小时,膨胀力峰值增大。(2)通过改变橡胶环厚度、橡胶环宽度、橡胶材料与管材之间的摩擦系数对悬挂器密封性能进行了仿真,得到了接触应力与剪切应力数值。橡胶环厚度微小的增长可以使密封能力得到很大提升,同时橡胶环破坏的可能性也随之增大。橡胶环厚度与摩擦系数对密封性能影响不如前者明显,且存在规律。(3)室内实验结果证明凸型金属环为理想选型;相同条件下,室内实验与仿真模拟得到的悬挂力及膨胀力峰值是吻合的,通过ANSYS建立膨胀尾管悬挂器模型是合理的,得到的数据是可信的,仿真实验得到的结论可以为膨胀尾管悬挂器的设计提供指导。