水平定向钻杆力学效应模拟仿真研究
| 第一章 绪论 | 第1-20页 |
| 第一节 水平定向钻进技术简介 | 第9-10页 |
| ·水平定向钻进技术的特点 | 第9-10页 |
| ·水平定向钻进技术的工作原理 | 第10页 |
| 第二节 研究的目的、意义 | 第10-13页 |
| ·问题的提出 | 第10-12页 |
| ·研究的目的和意义 | 第12-13页 |
| 第三节 国内外研究现状 | 第13-18页 |
| ·国外的研究现状 | 第13-16页 |
| ·非开挖技术研究 | 第13-14页 |
| ·水平定向钻进技术的研究 | 第14-16页 |
| ·国内研究现状 | 第16-18页 |
| ·非开挖技术的研究 | 第16-17页 |
| ·水平定向钻进技术的研究 | 第17-18页 |
| 第四节 研究的主要内容 | 第18-20页 |
| 1 水平定向钻杆弯扭应力分析 | 第18页 |
| 2 水平定向钻杆接头的力学效应研究 | 第18-19页 |
| 3 水平定向钻杆摩擦阻力模拟仿真计算 | 第19-20页 |
| 第二章 有限元法及软件简介 | 第20-32页 |
| 第一节 有限元法简介 | 第20-25页 |
| ·有限元法的起源及发展 | 第20-24页 |
| ·有限元法的特点 | 第24页 |
| ·有限元法分析问题的基本步骤 | 第24-25页 |
| 第二节 有限元软件ANSYS 简介 | 第25-32页 |
| ·ANSYS 功能简介 | 第26-27页 |
| ·前处理模块PREP7 | 第27-28页 |
| ·求解模块SOLUTION | 第28-30页 |
| ·后处理模块POST1 和POST26 | 第30-31页 |
| ·ANSYS 软件的质量认证 | 第31-32页 |
| 第三章 水平定向钻杆弯扭应力模拟仿真分析 | 第32-44页 |
| 第一节 水平定向钻杆的结构及工况 | 第32-33页 |
| ·钻杆的结构 | 第32-33页 |
| ·钻杆的工况 | 第33页 |
| 第二节 水平定向钻杆力学及有限元模型的建立 | 第33-37页 |
| ·钻杆力学模型的建立 | 第34-35页 |
| ·钻杆有限元模型的建立 | 第35-37页 |
| 第三节 钻杆弯扭应力分析 | 第37-42页 |
| ·钻杆只钻进不回转时最大轴向荷载的确定 | 第37-42页 |
| ·形状改变比能准则(第四强度理论) | 第37-38页 |
| ·钻杆仿真研究量化指标的确定 | 第38-39页 |
| ·仿真计算结果分析 | 第39-42页 |
| ·钻杆应力分析 | 第41页 |
| ·钻杆最大轴向承载力与弯曲半径关系分析 | 第41-42页 |
| 本章小结 | 第42-44页 |
| 第四章 水平定向钻杆接头力学效应的模拟仿真研究 | 第44-68页 |
| 第一节 模型的建立 | 第47-52页 |
| ·水平定向钻杆在钻孔中的工作状态 | 第47页 |
| ·钻杆力学模型的建立 | 第47-48页 |
| ·有限元模型的建立 | 第48-50页 |
| ·有限单元的选取 | 第48-49页 |
| ·有限元模型的网格化 | 第49-50页 |
| ·载荷及边界条件的施加 | 第50-51页 |
| ·接头参数的确定 | 第51-52页 |
| 第二节 接头对钻杆弯曲应力的影响分析 | 第52-57页 |
| ·量化指标的确定 | 第53页 |
| ·有限元计算及计算结果的分析 | 第53-57页 |
| ·应力等值线云图模拟显示 | 第53-55页 |
| ·最大弯曲应力及结构变形量的求解结果 | 第55-56页 |
| ·计算结果分析 | 第56-57页 |
| 第三节 接头对钻杆临界屈曲力的影响 | 第57-67页 |
| ·引言 | 第57-60页 |
| ·ANSYS 结构屈曲分析 | 第60-62页 |
| ·特征值屈曲分析 | 第60-61页 |
| ·非线性屈曲分析 | 第61-62页 |
| ·接头对钻杆临界屈曲荷载影响规律的研究 | 第62-67页 |
| ·有限元模型参数的确定 | 第62-63页 |
| ·钻杆临界屈曲荷载的计算 | 第63-66页 |
| ·计算结果分析 | 第66-67页 |
| 本章小结 | 第67-68页 |
| 第五章 水平定向钻杆摩擦阻力模拟仿真计算 | 第68-98页 |
| 第一节 引言 | 第68-70页 |
| ·水平定向钻杆摩阻研究的目的及意义 | 第68页 |
| ·国外研究的现状 | 第68-69页 |
| ·我国钻井摩阻的研究现状 | 第69-70页 |
| 第二节 水平定向钻杆的受力变形特点及基本假设 | 第70-71页 |
| 第三节 水平定向钻杆摩阻仿真计算研究 | 第71-82页 |
| ·有限单元的选取及材料属性的确定 | 第71-73页 |
| ·有限单元的选取 | 第71-72页 |
| ·屈服准则的确定 | 第72-73页 |
| ·钻杆及土体模型的建立 | 第73-74页 |
| ·模型的网格化 | 第74页 |
| ·接触单元的设置 | 第74-81页 |
| ·接触的特点及分类 | 第74-80页 |
| ·一般的接触分类 | 第75页 |
| ·面—面接触单元的特点 | 第75-76页 |
| ·面—面接触分析 | 第76-80页 |
| ·钻杆与土体的接触分析设置 | 第80-81页 |
| ·加载及求解 | 第81-82页 |
| ·施加面约束条件 | 第81页 |
| ·设置求解选项 | 第81-82页 |
| ·求解 | 第82页 |
| 第四节 影响水平定向钻杆摩阻因素的研究 | 第82-88页 |
| ·摩擦系数对摩阻的影响研究 | 第83-86页 |
| ·影响摩擦系数的因素 | 第83-84页 |
| ·确定摩擦系数的一般方法 | 第84-85页 |
| ·摩擦系数的合理确定 | 第85-86页 |
| ·接触刚度对摩阻的影响研究 | 第86-88页 |
| 第五节 水平定向钻杆摩擦阻力模拟仿真算例 | 第88-97页 |
| ·工程概况 | 第88页 |
| ·导向孔设计 | 第88页 |
| ·有限元仿真模型的建立及求解 | 第88-96页 |
| ·土体及钻杆模型的建立 | 第88-90页 |
| ·建立土体与钻杆的接触对 | 第90-91页 |
| ·加载与求解 | 第91-96页 |
| ·计算结果分析 | 第96-97页 |
| ·计算结果与工程实测值的比较 | 第97页 |
| 本章小结 | 第97-98页 |
| 第六章 接头对钻杆弯曲应力影响的试验研究 | 第98-105页 |
| 1、试验条件 | 第98页 |
| 2、试验方法 | 第98-102页 |
| 3、试验结果及分析 | 第102-103页 |
| 本章小结 | 第103-105页 |
| 第七章 结论与建议 | 第105-109页 |
| 1 结论 | 第105-107页 |
| 2 建议 | 第107-109页 |
| 参考文献 | 第109-120页 |
| 博士期间发表的学术论文 | 第120-121页 |
| 中文摘要 | 第121-128页 |
| ABSTRACT | 第128-129页 |
| 致谢 | 第129页 |
