油井压力套管强度有限元仿真分析

在某油田提供的60臂测径仪所测的7in套管腐蚀缺陷检测结果及工程测井解释报告的基础之上,用MSC／ARIES、MSC／NASTRAN有限元分析软件,对其剩余抗爆破和剩余抗挤毁能力进行了分析计算。结果表明：当腐蚀程度不严重时,并不影响其使用性;而当腐蚀达到一定程度时,其剩余强度明显降低。     

月牙形磨损缺陷套管的抗内压强度研究

套管磨损多呈"月牙形",其直接后果是降低套管的抗挤强度和抗内压强度,如何计算磨损套管的抗挤强度、抗内压强度制约着如何安全地设计套管柱。因此笔者对"月牙形磨损"套管在不同磨损程度时的周向应力进行研究,并重点对其抗内压强度的计算方法进行了探索。笔者以P110的95/8 in套管为例,建立了计算磨损套管周向应力的解析模型,并用弹塑性有限元方法建立了套管的有限元力学模型,通过有限元分析来验证解析模型的正确性,最后以此为基础得出了磨损套管的抗内压强度计算公式。     

人工神经网络在射孔对套管强度影响预测中的应用

运用人工神经网络“反向传播”模型,建立神经网络的拓扑结构,设计相应的网络学习算法;将影响套管柱射孔段强度的主要因素作为系统的输入,确定强度影响系数K与诸因素之间的关系,从而得到预测影响系数K的模型。实例分析结果表明模型预测精度高,可靠性强,是一种有效的预测方法。     

射孔弹侵彻套管模拟与实验比较分析

采用有限元分析软件AUTDYN,对油田使用的Y1201射孔弹的爆轰压垮药型罩过程和射流侵彻套管过程进行了模拟计算.爆轰材料采用JWL模型;侵彻过程材料破坏采用Von Mises屈服应力准则.计算给出了射流形成过程、射流的速度分布曲线、药型罩动能随时间变化曲线.射孔弹发生侵彻的时间是16μs;射流侵彻后的速度为6300m...     

基于Abaqus磨损套管抗内压强度数值分析

本文分别按平面模型和空间模型,研究磨痕深度和磨痕长度对套管抗内压强度的影响。得出套管的抗内压强度是随着磨痕深度和长度的增加而降低的。同时把平面模型的结果与根据最小壁厚由API抗内压强度公式计算的结果做了比较,前者在磨损的情况下比后者要小。对于空间模型,随着磨痕长度的增加,抗内压强度趋近于一个下限值。     

磨损套管应力集中系数的有限元分析

通过对磨损套管的三维有限元分析,确定并分析磨损套管产生应力集中的区域及影响磨损套管应力集中系数的因素。结果表明,套管磨损形成应力集中区域呈轴对称地分布在最大磨损深度两侧的一定范围内,在磨损率小于等于25%时,磨损区域全部处于应力集中区,大于25%时,应力集中区只占整个磨损区域的一部分;磨损深度是影响应力集中系数的主要因素,磨损长度只有在小于0.4m时才影响应力集中系数的变化。     

靶板强度对射孔弹穿深影响的有限元仿真

随着石油工程技术的进步,完钻井深不断增加,储层岩石压实度和强度也不断增加,需采用大装药量射孔弹才能射穿污染带,高强弹-超强靶组合将增加侵彻分析的难度.应用LS-DYNA软件,结合ALE算法,以某油田井下射孔为例,建立HS35-5型射弹—枪—液—套管—混凝土靶三维模型,对射孔弹起爆过程进行数值模拟.通过优化不同接触面间的...     

套管极限挤毁强度的计算及有限元模拟

对110钢套管进行几何尺寸测量、拉伸试验以及残余应力测试,采用一次二阶矩法计算了套管的平均极限挤毁强度;对套管进行了挤毁试验,并采用有限元模型模拟了套管的极限挤毁强度;将极限挤毁强度的计算结果、模拟结果及试验结果进行了对比.结果表明:试验套管平均极限挤毁强度的计算结果高于目标置信水平,且与试验结果相近,该计算方法适用于...     

海洋隔水套管对中装置结构有限元分析

应用通用有限元软件Ansys10.0,建立了海洋钻井平台隔水套管对中装置的三维弹塑性非线性接触问题的有限元力学分析模型,对其结构强度及变形进行了分析.分析得到结构中最大等效应力出现在门轴处,大小为273MPa,小于材料的屈服应力,结构变形情况也与实际工作情况一致.对复杂结构内部的应力与变形进行有限元分析,为结构设计的优化与改进提供了依据.     

月牙形磨损套管抗内压强度计算

将内壁磨损套管月牙模型简化为偏心圆筒模型,通过直角坐标向双极坐标的转换和选取曲线坐标中表示应力的复势,得出了偏心磨损套管等效应力和剩余抗内压强度计算方法。磨损套管等效应力解析解和数值解对比分析表明,随着磨损深度的增加和作用在内表面压力的增大,磨损套管危险截面内、外表面的等效应力呈指数增大;磨损套管抗内压强度随磨损深度线性减少。采用双极坐标公式计算偏心磨损套管等效应力与有限元分析结果相差小于0.9%。偏心磨损套管抗内压强度理论解和月牙形磨损套管抗内压强度试验值之间相对误差小于10%。将月牙形磨损套管简化为偏心圆筒模型,采用偏心磨损套管抗内压强度公式计算月牙形磨损套管抗内压强度是可行的。     

轿车车身强度的有限元分析

在现代轿车车身设计中,强度和刚度分析始终贯穿于车身结构设计的整个过程,对轿车车身的诸多方面都有很大的影响.对车身进行了强度分析,采取先对整车在特定的工况下进行多刚体动力学分析,然后把车身在动力学分析中受到的峰值载荷传递到车身有限元模型,从而显著地降低了有限元分析中的软硬件条件的要求,在保证精度的前提下提高了分析效率.     

对数母线圆柱滚子凸度量的有限元分析

以42724QT型铁路客车圆柱滚子轴承为分析对象,对其滚子进行对数母线凸度的分析,借助有限元软件ANSYS完成了在不同凸度量下的接触应力分析及比较,得到了一定载荷下的较优凸度量区间,同时进行了相同凸度不同载荷下的接触应力比较。结果显示,为避免"边缘效应",一定的载荷对应一个较优的凸度区间,并且理论凸度近似值与分析后得到的最优凸度有一定的误差,即使是对数母线的滚子,当载荷超出正常加载范围时,仍会出现"边缘效应"。     

基于ANSYS的减速器轴有限元强度分析

针对减速器低速轴出现的强度问题,采用传统计算和计算机仿真技术相结合的方法对轴进行强度对比分析。运用三维软件SolidWorks建立轴的实体模型,并将模型导入ANSYS中进行有限元分析。结果表明:传统计算和有限元分析得出的结果基本一致,满足轴的强度要求;通过对比分析可知,采用有限元分析技术不仅可以减轻工作量而且可以提高分析精度。     

复合材料缺陷的脉冲热成像有限元模拟研究

针对脉冲红外热成像对复合材料的无损检测能力问题,利用有限元数值分析法模拟了脉冲加热红外成像无损检测过程。建立了"在复合材料上表面施加不同的热流边界条件",而在其下表面施加自然对流换热边界条件的有限元模型,研究了不同复合材料内部缺陷对材料表面温度分布产生的差别,具体研究了脉冲形状、脉冲加热时间、缺陷类型等因素对含有平底孔缺陷复合材料表面温差变化和对比度变化的影响。研究结果表明,缺陷深度越浅且越大,表面温差和对比度会越大;而热流量越大,表面温差越大,但对比度不变。该有限元模拟为研究脉冲加热红外热成像的复合材料缺陷检测提供了数值模型。     

UG环境下齿轮弯曲强度的有限元仿真

通过理论计算能够得到齿轮齿根弯曲疲劳强度,但理论计算方法未考虑径向压应力对齿根弯曲强度的影响.在UG NX 2环境中建立标准渐开线圆柱直齿轮,在UG结构分析模块中对轮齿进行静态结构分析并得到应力分布图,仿真精度与解算器和网格划分关系密切.理论计算与虚拟仿真结果均满足许用应力要求.该方法在同一软件环境中实现了对象CAD与CAE的结合,能够辅助模型结构的优化设计,有助于提高设计效率和产品质量.     

法兰套接触有限元分析

接触问题是一种典型的边界条件非线性问题,接触体的接触面积和压力分布随外载荷变化而变化。在分析接触问题时,使用Abaqus/standard模块,能正确模拟接触的过程,判断接触状态、输出接触压力、接触面积、能量的变化、局部方向的摩擦剪应力和相对切向滑移。通过对螺钉连接的法兰套和支座的接触分析,得到螺钉、法兰套和支座变形程度和应力大小,以便于正确施加螺钉夹紧力。     

阀门用波纹管爆破压力的有限元分析

作为阀门外密封元件的波纹管是影响阀门外密封性能的关键部件,掌握工作状态下的应力状况非常重要.基于有限元方法建立了阀门用波纹管的爆破压力分析方法,同时采用有限元计算和试验相结合的方法.分析了波纹管的爆破压力.研究结果表明,波纹管的爆破压力值为61.4MPa,有限元计算结果为59.44 MPa,二者数值和位置都基本吻合.波...     

生物质闪速裂解装置转锥强度的有限元分析

转锥式生物质闪速热裂解液化装置是一种可将各种农林废弃物快速热解,转化成新型洁净液体能源(生物燃油Bio-oil)的全新装置.该装置主要由主反应器、热载体加热炉、供水系统与冷凝器几大部分组成.其中主反应器是该装置重要组成部分,而转锥又是主反应器的主要零部件之一,其强度能否满足要求是装置正常运行的关键因素.基于ANSYS软件对生物质闪速热解生产生物燃油装置的转锥的强度进行分析,并确定了旋转锥的最大受力部位,分析的结果验证设计参数具有足够的可靠性,完全能够满足强度需求.     

变幅桥面式架桥机强度与刚度的有限元分析

利用Ansys软件的内部命令和参数化编程语言APDL为基础,运用节点自由度耦合技术模拟各节臂的连接、卷扬机与底架的连接,研究了变幅桥面式架桥机在带载情况下的变形与应力分布、在各幅度时强度与刚度的力学分析,可为该架桥机的安全运行提供相应的依据。