《表2 不同载荷下的螺纹有效接触面占比》

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《API长圆螺纹在水平井工况中的适用性试验研究》

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将等效应力云图的螺纹部放大后，观察不同载荷下的螺纹接触面情况。不同载荷下螺纹接触情况如图2所示。对比可知，压缩载荷对螺纹的接触面积影响不明显，而拉伸载荷对螺纹的接触面积影响非常大。不同载荷下接触应力沿螺纹分布情况如图3所示，2D建模时是按照0.6 mm划分的网格节点，因此每个接触线段代表了一个接触面，且接触长度为0.6 mm。当该接触线段的接触应力大于0时，接触面能够起到密封作用，视为有效接触面；接触应力为0时，视为无效接触，其密封只能依靠于优质螺纹密封脂来实现。有效接触面所占比例越高，表征螺纹的密封能力越强。将所有接触线和对应的接触应力导入Excel表中，统计出不同载荷下的螺纹有效接触面所占比值情况，见表2。分析可知，当拉伸载荷达到螺纹连接强度的95%时，有效接触面由65.3%下降到37.8%，密封能力明显下降。