封隔器超弹性胶筒力学性能的试验研究.pdfVIP

学兔兔 第47卷第8期 机 械 工 程 学 报 VOI．47 NO．8 20 1 1年 4月 JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING Apr． 2011 Dol：10．3901／JME．2011．08．071 封隔器超弹性胶筒力学性能的试验研究冰 张 劲 李 炜 张士诚 (中国石油大学(北京)石油工程学院 北京 102249) 摘要：封隔_擀的关键死件足 超弹性胶筒，当封隔器胶筒座封时，其力学性能的优劣将确定封隔器的誊刳能力。利用非接触式 的光学测 办法一一 f{功网格泫进行橡胶试样的变形测嚣，并利用基于该测最方法而开发的橡胶材料温度卡Ijl芙力学行为测试 系统．对封隔器橡胶 不同温度卜的力学行为开展试验研究，获得了高精度的拉伸应力～应变曲线。试验结果还表明，随着 环境温度的升高，两种封隔器胶筒橡胶材料先表现出明显的软化特征，然后又转变为硬化特 ，逆转渝度为338 K；这两种 像睃的应变能密度比率也随温度的丁f高旱现出明显的先F降再上升的转变，转变点温腹也为338 K。而迟滞损耗随温度升高 均 线性卜降趋势。另外，两种封隔器橡皎的泊松比均接近 0．5，可认为是体积不可压缩材料。研究结果为建 封隔器胶筒 橡胶的本构关系提供r试验依掂 关键词：封隔器 橡胶 超弹性 高温 试验技术 应力一应变关系 中图分类号：TE28 Experimental Study on Mechanics Properties of Rubber for Packer Sleeve ZHANG Jin LI Wei ZHANG Shicheng (School of Petroleum and Gas Engineering，China University of Pe~oleum，Beij ing 1 02249) Abstract：The key component of a packer is the hyperelastic rubber sleeve When the packer rubber is settled，its mechanical properties will determine the sealing ability of the packer．In this paper an experimental study on packer rubber material is conducted． A kind of non—contact optical deformation record technique，which is named automatic grid method is utilized to measure rubber sample deform ation under tension loading．Also the experimental setup involves temperature control system．Two kinds of compound material are tested at different temperature environment from room temperature to 338 K，and the stress—strain curves with high Drecision are obtained．The experiment results demonstrate that with the rise of temperature the stiffness and the ratios of strain energy density of the two rubbers exhibit decreasing first and increasing later with 338 K transitio