雷达天线结构静力分析

采用有限元方法,对雷达天线结构的应力、变形进行了计算分析.充分考虑天线安装、使用中的实际情况,兼顾杆件受力、变形情况和总体尺寸、重量等因素,既要保证结构的合理性又要保证天线承受的应力、应变最小,建立了有限元模型并进行了计算,为雷达天线的改进设计提供了依据.     

绷绳对石油钻机井架动态特性影响分析

根据石油钻机井架的结构特点,采用有限元方法对井架结构进行有限元离散,采用单轴向受拉或受压杆单元进行绷绳模拟,并在不同数值范围内施加预紧力,通过对6种工况下石油钻机井架动态特性的计算,分析绷绳预紧力对井架动态特性的影响。分析结果表明,绷绳预紧力对井架前3阶固有频率影响较大,对3阶以上的高阶自振频率影响较小;当绷绳预紧力小于3 kN时,绷绳预紧力对井架固有频率的影响可以忽略;在3~20 kN范围内,随绷绳预紧力增大井架各阶固有频率也增加,低阶频率增幅明显;当绷绳预紧力超过20 kN时,随着预紧力的继续增大,井架振动频率将不受预紧力变化的影响。     

绷绳对石油钻机井架动态特性影响分析

根据石油钻机井架的结构特点,采用有限元方法对井架结构进行有限元离散,采用单轴向受拉或受压杆单元进行绷绳模拟,并在不同数值范围内施加预紧力,通过对6种工况下石油钻机井架动态特性的计算,分析绷绳预紧力对井架动态特性的影响。分析结果表明,绷绳预紧力对井架前3阶固有频率影响较大,对3阶以上的高阶自振频率影响较小;当绷绳预紧力小于3 kN时,绷绳预紧力对井架固有频率的影响可以忽略;在3²0 kN范围内,随绷绳预紧力增大井架各阶固有频率也增加,低阶频率增幅明显;当绷绳预紧力超过20 kN时,随着预紧力的继续增大,井架振动频率将不受预紧力变化的影响。     

低渗透油藏压裂井动态预测的有限元方法

以往动态预测研究在任意方位裂缝井的产能预测、裂缝三维支撑形态的模拟、启动压力的影响、裂缝内相对渗透率曲线的影响、不规则油藏边界的刻画、非水平非等厚油藏模型的精确模型计算以及非恒定裂缝导流能力的影响等方面存在一些不足,利用等参有限元方法可加以研究和改进.建立了统一的油藏—裂缝系统渗流模型,在空间上用有限元法进行离散,在时间上用稳定性好的向后差分格式进行离散.用IMPIS方法和预处理共扼梯度法求解离散后的压力方程和含水饱和度方程.在此基础上,用Visual Basic for Windows编程语言进行了数值计算,并与“黑油模型”进行了对比验证.实例研究结果表明,文中的研究方法可行,计算结果稳定可靠,可用于指导实际工作.     

聚合釜结构有限元静动态特性分析

搅拌聚合釜在交变载荷的长期作用下,容易发生振动和结构损坏。结合工程实际项目,采用ANSYS软件,在APDL里面建模,对聚合釜结构进行静应力分析和动力学分析,利用分块兰索斯法分析结构的前6阶固有频率和振型,得到了结构发生共振的频率范围;利用Full法在谐响应分析中得到了发生共振时的最大位移与对应频率。对设备进行疲劳校核,提出了结构改进方案,对类似的搅拌振动设备的研究具有较为全面的理论和实际指导意义。     

相控雷达成像测井仪器中收发天线系统设计

复杂储层精细勘探需要了解多维几何空间更多的地质信息。相控雷达成像测井技术可以利用雷达反射波成像来展现井周较远范围内裂缝带的空间展布,可通过提取地层介电常数、电导率信息识别复杂油气层。通过分析超宽带雷达波的瞬态脉冲在不同地层、不同流体中的响应机理,确定相控雷达成像测井仪器的基本参数。应用仿真优化设计出一种含有全向偶极子发射天线和定向方位阵列接收天线的优化天线系统,实现径向探测深度8m、方位分辨率120°。相控雷达成像测井技术的研发可为复杂储层油气藏勘探开发提供技术支持。     

钻井液振动筛动态特性研究

随着现代设计方法的广泛运用，对振动筛进行动态特性分析，用动态设计取代静态设计已成为现代振动筛设计发展的必然趋势。振动筛是由多个零件组成的复杂组合结构，仅对个别零部件进行分析，无法全面反映振动筛整体的性能，特别是在动态分析中，各零部件之间结合部的接触参数对动态性能的解析计算精度影响很大。文章采用用户自定义矩阵单元来处理筛箱结合部位的接触问题，在商品化软件Pro/Mechanica、ANSYS平台上建立了筛箱的有限元模型，并对其进行动态特性分析，获得了筛箱低阶固有频率与模态振型，找出了筛箱在额定载荷作用下各部位的动态应力分布规律。分析表明，筛箱结构设计合理，且在设计工况下，动态强度满足要求，为该筛的改进设计及后续筛箱动态强度的试验研究提供了必要的依据。     

JJ22547型井架有限元静动力特性分析

运用ANSYS软件建立了JJ22547型井架的有限元模型,为充分考虑结构承载的实际情况,运用三维梁单元模拟井架结构的各个杆件,对该井架在设计栽荷作用下进行了静、动力特性分析,提出了改进方案,为钻机井架设计提供了理论依据.     

用有限元方法研究含缺陷油管失效判据

研究了API油管判废标准,给出了极限缺陷深度。计算了判废油管的应力增加量,运用有限元分析方法分别对未损伤油管和损伤油管进行了分析,给出了分析结果,得到了实用的定量判废标准。     

射流排砂泵动态特性分析

介绍了射流排砂泵的结构及工作原理,定义了射流排砂泵洗井冲砂的技术参数。建立了射流排砂泵的无因次动态方程,分析了其能量损失和喷嘴、吸人腔室、扩散管的压力损失,并通过分析气体对射流排砂泵的影响,计算得到最小气蚀面积,为射流泵的设计应用提供依据。     

用有限元法进行抽油机的运动及动力分析

在考虑弹性变形的情况下，采用有限元技术对抽油机进行了运动和动力分析。通过单元和整体分析，给出了抽油机四杆机构的系统运动方程；总结了用有限元法分析抽油机四杆机构的步骤为：结构离散；单元计算；强迫力矩阵计算；单元刚度和质量矩阵迭加；系统方程求解。最后给出了ＣＹＪ１６Ｑ—３．６—７４Ｂ前置式抽油机的分析计算实例。     

采用ANSYS程序的自升式平台结构有限元动力分析

介绍采用ANSYS／Multiphysics程序进行海上自升式平台结构有限元动力分析的原理、方法及过程。计算实例表明ANSYS程序是进行自升式平台结构设计的有效工具。     

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本文介绍了有限单元法的基本原理和计算方法,提出用此法计算地质历史时期构造应力场的一般步骤,举例说明构造应力场对碳酸盐岩中裂缝发育的影响,分析了该法预测裂缝的效果,为合理勘探裂缝性气藏提供一种新的研究手段。     

Simulation of Solid Tubular Expansion in Well Drilling Using Finite Element Method

Abstract

Solid expandable tubular is an emerging and promising technology in petroleum industry. It consists of increasing the diameter of a tubular by hydraulically pushing or mechanically pulling a conical mandrel through it. In this paper, a dy namic explicit finite element analysis (FEA) has been used to study the solid tubular expansion using ABAQUS, a commercial FEA software package. The required drawing force for tubular expansion was estimated for different mandrel shapes, friction coefficients, and expansion ratios. The drawing force increases with the increase in friction coefficient and expansion ratio. It was also found that the material velocities increase on the front of the mandrel but decrease to zero in the post expansion section. Moreover, the plastic deformation shows a reduction of thickness with friction coefficient and expansion ratio. Simulation results also revealed that contact occurs at the two ends of the conical mandrel tubular interface and that the contact stress increases with friction coefficient reaches to maximum value at an expansion ratio of 20%.     

Simulation of Solid Tubular Expansion in Well Drilling Using Finite Element Method

Solid expandable tubular is an emerging and promising technology in petroleum industry. It consists of increasing the diameter of a tubular by hydraulically pushing or mechanically pulling a conical mandrel through it. In this paper, a dy namic explicit finite element analysis (FEA) has been used to study the solid tubular expansion using ABAQUS, a commercial FEA software package. The required drawing force for tubular expansion was estimated for different mandrel shapes, friction coefficients, and expansion ratios. The drawing force increases with the increase in friction coefficient and expansion ratio. It was also found that the material velocities increase on the front of the mandrel but decrease to zero in the post expansion section. Moreover, the plastic deformation shows a reduction of thickness with friction coefficient and expansion ratio. Simulation results also revealed that contact occurs at the two ends of the conical mandrel tubular interface and that the contact stress increases with friction coefficient reaches to maximum value at an expansion ratio of 20%.     

水泥环性质对套管抗挤强度影响的有限元分析

套管常在油层和泥岩部位严重损坏，分析认为这是生产过程中地应力发生了变化，导致油层孔隙压力或泥岩力学性质改变，造成地应力重新分布的结果。因此，水泥环的质量对套管的影响较大。建立了二维平面轴对称和平面应变有限元模型，利用Ansys有限元软件分析了套管在水泥环影响下的变形特征。分析表明，最大应力在套管内壁产生，均匀我荷下套管抗挤强度是非均匀载荷的5～7倍，而且栽荷椭圆度越大，套管内壁应力越大。增大水泥环弹性模量可以有效减小套管最大应力，因此，均匀我荷下应适当提高水泥环弹性模量，以达到提高套管抗挤强度的目的。     

用有限元法计算船体总振动时刚度阵奇异处理分析

采用考虑剪切滞后影响的一维有限元梁模型计算船体总振动固有频率和振型。特征值解法中常采用两种方法消除刚度阵的奇异性，即移轴法和加附加弹簧法，但对移轴量和附加刚性系数选择上尚存在盲目性，为了供计算参考，本文给出了其适用的范围．并用一条实船作为算例，与其它算法进行了比较分析，表明文中的方法具有一定的计算参考价值。     

动失水仪系统调速模型的动态仿真

用有限元法分析了由六对磁极组成的耦合器在不同角度差时所能传递的转矩。将分析结果拟合成曲线。并建立了动态失水仪系统的调速模型。通过仿真模拟，得到了在未失速时和失速时耦合器的转矩、电机和动失水仪转子的转速等随时间的变化关系。结果表明。在启动时电机的转速和转子的转速是不同步的；失速和未失速两种情况下电机的电枢电流有很大的区别。为自动检测转子是否已经启动提供了方法。     

基于有限元的膨胀管膨胀过程力学分析

为了研究膨胀管在膨胀过程中的力值分布、膨胀管外形尺寸的变化,以及管内的残余应力分布,对膨胀管和膨胀锥进行三维建模.通过ANSYS软件对膨胀过程进行有限元分析,得到膨胀管的应力分布、膨胀力值、残余应力、轴向收缩量以及壁厚变化情况.为现场施工提供理论指导.