随钻测井是近年来迅速崛起的先进测井技术,与常规测井资料相比,随钻测井资料更为客观地反映了地层的实际地质特征。作为随钻测井技术的重要手段,脉冲中子测井技术近年来得到了飞速发展,该技术的核心仪器是安装在钻铤上的随钻中子测井仪。由于在正常钻井作业中,钻柱在向下钻进的过程中伴随着各种振动,这些振动可能导致测井仪电性能的下降,造成测量信息的失真。故研究如何改善随钻中子测井仪的抗振性能对于脉冲中子测井技术的顺利实现具有重要的意义。本文旨在通过对随钻中子测井仪的抗振性能进行分析,对其薄弱环节进行改进及优化,以达到提高其抗振性能的目的,所得的主要研究成果为:1.通过实例验证了ANSYS Workbench进行结构动力学分析的准确性;针对随钻中子测井仪,进行了CAD/CAE模型的简化与修复的研究,对典型零件的简化进行了详细说明,探讨了不同接触设置方法对测井仪分析结果的影响,为后续建立合理的有限元模型奠定了基础。2.探讨了优化设计相关的关键技术。探索了基于SolidWorks和ANSYS Workbench的优化设计流程,研究了SolidWorks和ANSYS Workbench之间的协同仿真技术以实现参数的建模和传递。重点阐述了零件的参数化和部件的参数化方法。3.对随钻中子测井仪的原模型进行了抗振性能分析,包括模态分析、谐响应分析和随机振动分析,综合分析结果,找出了影响结构抗振性能的薄弱环节,为仪器的改进提供了理论依据。4.完成了随钻中子测井仪的改进设计及优化。根据仪器原模型的分析结果对仪器的拓扑形式进行了改进;为了进一步提高结构的抗振性能,对仪器进行了基于拉格朗日二次规划法的结构优化分析,分析结果表明本文所提改进方案消除了随钻中子测井仪测试中的共振问题,优化方案则进一步提高了仪器的固有频率,为仪器测试的顺利进行提供了结构保障。