径向水平井弯曲转向机构影响因素仿真研究

针对径向水平井钻进中钻杆弯曲转向前进运动困难的问题,通过建立弯曲转向机构仿真有限元模型,对其主要影响因素:滑道轨迹曲率、间隙、工作压力、滚轮形状与位置和钻杆壁厚等用ANSYS软件进行仿真研究。研究表明:影响截面变形的主要因素是滑道曲率的改变和滑道摩擦因数,钻井失败时钻杆所受阻力的增大不是因为升高工作压力导致截面变形过大与滑道干涉所致,钻杆经校直段,钻头中轴线与校直中心线存在一定的角度,即钻杆的前进轨迹就会偏离理论值,或与地层干涉,或可能再次发生弯曲变形;另一主要原因是转向器滑道工作恶化。增加钻杆壁厚,降低工作压力和滑道摩擦因数,设计合理弯曲转向机构是解决问题的关键。     

有限元技术在数值试井中的应用

分析了试井技术的发展趋势，对有限元分析技术及其发展作了较为全面的介绍，重点阐述了利用有限元技术进行三维建模的方法和步骤，尤其是对复杂的非对称边界和非均质油藏的建模方法和技巧进行了深入探讨。利用数值试井技术，石油工程师可以方便准确地对复杂油藏和边界进行建模，试井的模拟过程和油藏任意位置的压力瞬间变化都可以通过图形和颜色的变化显示出来，解释的精度和速度都得到了大大地提高。     

聚合物熔体的非等温平板收缩流动的数值模拟

用有限元法模拟了Carreau流体在4：1平板收缩口模中的非等温挤出流动，采用3节点的三角形单元对速度、压力和温度进行等阶插值，运用特殊的罚函数处理流体的不可压缩条件，解决了压力场的数值振荡问题，并用改进的Newton迭代法对非线性方程进行求解，成功地计算了Carreau流体在平板收缩流动中的速度、压力、粘度以及应力的分布，同时得到温度场的分布，计算的应力分布与实验的结果及Renardy的分析结构相符。     

X射线光刻掩模背面刻蚀过程中的形变仿真

开发了理论模型以验证有限元方法用于X射线光刻掩模刻蚀过程数值仿真的正确性。利用相同的有限元技术，对X射线光刻掩模的背面开窗、Si片刻蚀过程进行数值仿真。结果表明，图形区域的最大平面内形变(IPD)出现在上、下边缘处，最大非平面形变(OPD)出现在左、右边缘处。此外对Si片单载荷步刻蚀和多载荷步刻蚀的仿真进行比较，结果表明图形区域最终的形变量与Si片刻蚀的过程无关。     

基于有限状态的全周期序列混沌映射的研究

在有限长度的数字计算机中，混沌迭代序列是一个有限周期序列，其相关性能远远低于理想序列。基于skew tent映射，提出一种离散化的有限状态混沌映射，它允许精确的数值计算，没有舍入误差，通过选择合适的参数，映射能产生全周期长度的序列。仿真实验表明，归一化的序列平均周期对计算机精度不敏感，生成的二进制序列具有良好的相关性能。     

高压对气井套管接头螺纹接触应力的影响研究

高温高压气井对螺纹密封性的要求要比油井更为严格。对于高压气井中的整个管柱,每一段处于不同的力学环境中,发生泄漏的可能性也不同,因此研究压力对气井套管接头螺纹接触应力的影响,对高压气井套管的合理使用尤为重要。利用弹塑性有限元分析方法,建立了API偏梯型螺纹套管接头的有限元模型,分析了气井压力对套管接头接触应力的影响,提供了研究压力对套管接头螺纹接触应力影响的方法。对于井口压力或井底压力超过34MPa的高压气井,应选用气密性良好的特殊螺纹接头,建议采用金属对金属的螺纹接头套管,以加强螺纹部位的连接强度和密封性能。     

起升中四腿落地式K型井架及底座的应力分析

针对在用四腿落地式K型井架在起升中井架与底座存在的问题,文章以JJ162/42-K型井架为例,采用I-DEAS有限元软件对起升过程中处于各角度时的井架及底座做了应力分析,并将其结果与两腿落地式K型井架进行了比较。分析表明,四腿落地式K型井架及底座在井架刚起升时,应力值较大,存在安全隐患。为了增强在井架起升过程中底座的安全性,建议在底座上井架2个铰支座之间加焊加强钢板,并加大井架前立柱铰支座的尺寸。     

Development of geometrically exact new shell elements based on general curvilinear co‐ordinates

In the present study first‐order shear deformable shell finite elements based on general curvilinear co‐ordinates are proposed. For the development of the present shell elements, a partial mixed variational functional with independently assumed strains is provided in order to avoid the severe locking troubles known as transverse shear and membrane lockings. Bubble functions are included in the shape function of displacement to improve the performance of the developed element. The proposed assumed strain four‐ and nine‐node elements based on the general tensor shell theory provide an efficient linkage framework for shell surface modelling and finite element analysis. In the several benchmark problems, the present shell elements with exact geometric representations demonstrate their performance compared to previously reported results. Copyright © 2002 John Wiley & Sons, Ltd.     

在经典极限下量子斯特林制冷机的优化

经济利润率是评价一个实际热力装置的主要指标之一。将有限时间热力学，非平衡量子统计理论和yong经济学相结合，导出了量子斯特林制冷机的最大利润率以及对应的性能界限，其结果与实际斯特林制冷机的优化设计和模型评估提供了一个最佳的预选方案。