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龙图腾网获悉中国石油化工股份有限公司;中石化石油工程技术服务股份有限公司;中石化经纬有限公司;中石化经纬有限公司地质测控技术研究院申请的专利一种考虑动态特性的旋转导向疲劳寿命预测方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120020795B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-05发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202311540196.9，技术领域涉及：G06F30/17；该发明授权一种考虑动态特性的旋转导向疲劳寿命预测方法及系统是由李伟;侯树刚;陈威;崔海波;肖红兵;高建杰设计研发完成，并于2023-11-17向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种考虑动态特性的旋转导向疲劳寿命预测方法及系统在说明书摘要公布了：本发明提供了一种考虑动态特性的旋转导向疲劳寿命预测方法及系统，该方法基于设定的目标测试结构建立三维结构模型，基于静力学有限元仿真模型结合设定测试井段分析危险点，确定各点的静态Mises应力；引入动态边界载荷构建动力学有限元仿真模型，分析各点的动态Mises应力；根据动态最大应力和静态应力计算各点动态载荷加成系数；另外从钻压、扭矩、弯矩多方面分析各点处的动态载荷特性；针对危险点对应结构的材料分析疲劳特性；设计线性损伤累积运算模型，综合上述计算结果为输入多轮次计算疲劳指标值，进而确定整串工具的疲劳寿命。该方案能克服现有技术运算角度不全面、精确度不足的缺陷，充分考虑动态载荷特性以及不同结构的材料特性实现精准预测。

本发明授权一种考虑动态特性的旋转导向疲劳寿命预测方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种考虑动态特性的旋转导向疲劳寿命预测方法，其特征在于，所述方法包括： 结构模型建立步骤：针对旋转导向工具根据作业机理选定目标测试结构，基于所述目标测试结构建立对应的三维结构模型，并进行有限元网格划分； 危险点分析步骤：基于静力学有限元仿真模型结合设置的测试井段，分析所述目标测试结构中的危险点，确定各危险点处的静态Mises应力； 动态仿真分析步骤：引入动态边界载荷，构建动力学有限元仿真模型，分析各危险点处的动态Mises应力； 动态加成分析步骤：根据各危险点处的动态最大应力和静态应力计算危险点对应的动态载荷加成系数； 载荷历程分析步骤：从钻压、扭矩、弯矩多方面分析不同危险点处的动态载荷特性并分类标识； 材料疲劳分析步骤：针对危险点对应结构的材料进行疲劳测试，获得表征疲劳特性的材料疲劳曲线数据； 疲劳寿命决策步骤：综合静力学有限元仿真结果、动态载荷加成系数、载荷特性标识和材料疲劳曲线数据为输入，设计线性损伤累积运算模型，作为疲劳分析运算模型，利用疲劳分析运算模型多轮次计算不同危险点的疲劳指标值，基于其选取旋转导向整串工具的目标疲劳寿命预测结果； 动态仿真分析步骤中，破岩过程中的动态钻压采用在目标钻压基础上添加一个随钻压呈正弦变化的动态函数，如下式： 其中，Wb为钻头处实际钻压；W0为目标钻压；a为钻压波动幅度，与钻头纵向振动程度有关；n为激励因子；θ为钻头转角； 动态仿真分析步骤中，钻头反扭矩包含钻压作用下的扭矩、推靠力作用下的扭矩和钻柱沿程摩擦扭矩，如下式： 其中，Ttotal为钻头处实际扭矩；Tw为钻压作用下的扭矩；Ts为推靠力作用下的扭矩；Tf为钻柱沿程摩擦扭矩，根据管柱力学理论计算；G为剪切模量；Iz为梁单元极惯性矩；le为最下端梁单元长度；θ1为钻头节点周向转角；θ2为钻头上一个节点周向转角；ω为钻头转速；δ为粘滞相临界转速；rb为钻头外径；μs为静摩擦系数；μk为动摩擦系数；dc为衰减系数；γeq为滑移率。

如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术，可联系本专利的申请人或专利权人中国石油化工股份有限公司;中石化石油工程技术服务股份有限公司;中石化经纬有限公司;中石化经纬有限公司地质测控技术研究院，其通讯地址为：100728 北京市朝阳区朝阳门北大街22号；或者联系龙图腾网官方客服，联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。

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