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作者：陈振;王乔木;黄志强;张森吉;敬爽;郝磊;帅军;
单位：西南石油大学机电工程学院;中国石油集团东方地球物理公司;
摘要：为提高可控震源平板(Seismic Vibrator Baseplate, SVB)在激振过程中应力响应与疲劳寿命预测的准确性，研究综合考虑了SVB的焊接残余应力和焊后热处理问题，并按照焊接、热处理和SVB激振的顺序进行了数值模拟分析。分别构建了SVB焊接模型与SVB-大地耦合模型，并对模型进行了验证。使用MARC软件对SVB进行了焊接模拟和热处理分析，并对焊接热处理后的SVB进行了应力响应分析。此外，基于数值分析结果，应用Miner理论，通过修正S-N曲线对SVB的疲劳寿命进行了预测。研究结果显示：经过热处理后，SVB的整体应力显著减小且分布更加均匀。最大应力从689.1 MPa下降至400.2 MPa,应力释放超过41.92%,显著提高了SVB的疲劳强度。在激振时，SVB的应力增加且分布不均匀。其中，SVB齿尖处的最大应力上升至595.6 MPa, SVB齿焊缝区域的应力达到434.4 MPa。通过修正S-N曲线法计算得到SVB的疲劳寿命为9.57 a,与现场统计的8.71 a相比，误差为9.87%。研究可为SVB的结构设计与寿命优化提供理论依据和参考。
关键词：安全工程;;横波可控震源平板;;有限元分析;;疲劳寿命预测;;修正S-N曲线
基金资助：四川省科技厅自然科学基金面上项目(2024NSFSC0094);; 页岩气评价与开采四川省重点实验室资助项目(YSK2022013)
