冲击器缸体强度的有限元分析

冲击器缸体是冲击器的重要组成部分，由于其工作和受力情况非常复杂，用常规的方法无法对其进行准确的受力分析。有限元法是一种有效的数值计算方法，通过应用ANSYS有限元软件，对YSC-178型射流冲击器的缸体进行建模，并在不同的工作情况下进行了应力应变分析，最后得出缸体变形主要是径向变形的结论。这一结论与实际情况相符合，说明应用有限元法可以对钻探机具的各部件进行准确的受力分析，进而可以指导和优化设计。     

K45米钻机井架额载工况下的受力与模态分析

利用solidworks2013建立井架模型,导入ansys14．5对大风额载工况与模态进行了有限元分析。分析表明,井架在8级风速额定载荷下强度刚度均满足安全使用要求,关键部位焊缝强度储备充足。此外,通过对井架的固有频率与钻机工作频率的比较,并对各阶模态主振型的分析,得出该钻机井架结构设计合理的结论。     

考虑强度各向异性的边坡稳定有限元分析

天然沉积的土层总是表现出一定程度的强度各向异性,但现有的边坡稳定有限元分析极少考虑各向异性的影响。对大型有限元软件ABAQUS进行二次开发,使其能够考虑土体黏聚力随大主应力方向的变化,动态更新增量迭代求解过程中边坡不同位置处的抗剪强度,进而提出具备安全系数自动搜索功能的各向异性边坡稳定分析方法。计算结果表明,均匀边坡的有限元解与极限分析上限解相差很小。如果采用土体固结方向的黏聚力并按各向同性评价缓坡的稳定性,可能严重高估安全系数,尤其是在黏聚力较高的情况下。与极限分析不同,建立的强度更新有限元模型能够分析成层边坡的稳定性。     

循环荷载下软黏土不排水强度弱化分析的动力有限元ABAQUS实现

在波浪循环荷载作用下饱和软黏土地基出现孔隙水压力升高,并导致不排水强度弱化,严重影响防波堤的承载性能。考虑静偏应力影响,基于最大孔隙水压力发展模型和正常固结软黏土不排水强度公式,推导出软黏土不排水强度随循环荷载作用次数和应力水平变化的动态折减规律。结合软黏土不排水强度动态折减规律和M-C屈服准则,在有限元软件ABAQUS上实现软黏土不排水强度循环弱化分析的数值开发和动力运算过程。运用该动力有限元方法对天津港防波堤地基软黏土的动、静三轴试验进行数值模拟运算。结果表明,最大孔隙水压力发展曲线以及循环荷载作用后不排水强度的数值预测结果与动三轴试验结果吻合良好。另外,动力有限元方法（DFEM）能够表示土体强度在循环荷载作用下的具体弱化过程。     

基于软化特性的三维边坡强度折减有限元分析

基于现有边坡强度折减有限元的基本原理,建立了一套新的强度折减算法。该算法把强度参数降低的过程看成脆塑性应力跌落的过程,并设置一折减增量 ,当 充分小时认为系统达到收敛条件而退出循环,最终的折减系数就是边坡的安全系数。该算法很容易扩展到三维边坡的稳定性分析,得到边坡滑动面滑动和破坏的发展趋势。通过2个算例,分析了进行三维模型计算的重要性,建议当地质条件复杂时宜从三维角度分析计算边坡,不能简单地将问题当作平面应变处理。     

基于静动力有限元的边坡抗震稳定分析方法

由人工截断边界输入地震波,通过时程积分法确定地震荷载作用下边坡的应力和变形,在人工截断边界上采用黏-弹性人工边界条件模拟地基辐射阻尼的影响。采用有限元强度折减法求解边坡稳定安全系数,以塑性区贯通时刻特征点的位移突变作为边坡失稳的评判标准。非线性有限元和黏-弹性人工边界条件结合运用,建立了基于静动力有限元的边坡抗震稳定分析方法。该方法在稳定安全系数的定义上和传统的刚体极限平衡法是一致的。以十里铺水电站为工程实例,分析了库区边坡的抗震稳定性,得出了边坡动力位移时程和动力稳定安全系数,计算结果合理评价了实际工程在地震荷载下的稳定性。     

可调圆弧木模板的三维有限元计算分析

自 20 世纪 90 年代我国开始使用可调圆弧木模板以来,定型圆弧钢模板在建筑中的地位被逐步取代。由于传统的以梁代替面进行的计算,存在着过度简化计算模型的缺陷,造成计算结果与实际相差较大。所以,采用三维有限元对模板 进行计算分析,得到的计算结果经检验与实际能吻合的较好。     

循环荷载下软黏土不排水强度弱化分析的动力有限元ABAQUS实现EI北大核心CSCD

在波浪循环荷载作用下饱和软黏土地基出现孔隙水压力升高,并导致不排水强度弱化,严重影响防波堤的承载性能。考虑静偏应力影响,基于最大孔隙水压力发展模型和正常固结软黏土不排水强度公式,推导出软黏土不排水强度随循环荷载作用次数和应力水平变化的动态折减规律。结合软黏土不排水强度动态折减规律和M-C屈服准则,在有限元软件ABAQUS上实现软黏土不排水强度循环弱化分析的数值开发和动力运算过程。运用该动力有限元方法对天津港防波堤地基软黏土的动、静三轴试验进行数值模拟运算。结果表明,最大孔隙水压力发展曲线以及循环荷载作用后不排水强度的数值预测结果与动三轴试验结果吻合良好。另外,动力有限元方法(DFEM)能够表示土体强度在循环荷载作用下的具体弱化过程。     

碎石垫层强度与变形特性试验研究和有限元分析

碎石垫层已广泛应用于土木工程各个领域,但碎石垫层的强度与变形特性尚不十分清楚,需要进一步研究。通过对5种不同厚度碎石垫层在高应力下的室内模型试验和有限元分析,揭示了不同厚度碎石垫层的强度特性和变形特征。通过有限元分析与试验结果的对比分析,得出了不同厚度的碎石垫层荷载与沉降变形、竖向应力与侧向约束力都近似呈线性变化。碎石垫层的厚度对沉降大小有一定影响,在其他条件相同的情况下,碎石垫层越厚,沉降越大。在一定荷载作用下,碎石垫层在较短的时间内自身压缩变形已基本趋于稳定,而后随时间的增加,其压缩变形量很小。提出了一种测定碎石类土侧压力系数、泊松比及变形模量的试验测定方法,以期为测定其他类别土的侧压力系数、泊松比及变形模量提供参考。     

复杂地层跟管钻进套管强度的有限元分析

针对复杂地层的跟管钻进技术进行研究,分析了跟管钻具的受力情况,并对易损部件进行有限元分析,对实践过程中出现的问题进行改进以及对套管螺纹结构的优化设计,提出了改进方案。     

基于Solidworks的钻机底座有限元分析

根据5000 m钻机底座的实际结构和特点,建立三维模型,使用ANSYS Workbench对底座模型加载,在不同工况下对底座进行有限元分析,完成钻机底座的整体静态特性分析,判定底座是否满足强度、刚度需求。     

K型石油钻机井架瞬态研究

根据钻机井架实际工作情况建立井架振动模型,通过测试实验得到动态载荷,应用ANSYS软件对K型钻机井架进行瞬态响应分析。研究结果表明：在动载荷作用下,钻机井架各部分变化具有同时性,而达到最大值的时刻不同,说明井架响应具有滞后性;井架以上下振动为主,同时具有一定程度的扭振;位移变化主要发生在井架顶部,而扭转振幅从顶端向下逐渐减弱;最大振动位移、最大弯矩、最大应力分别为108.33 mm、80990.8 N·m、-0.16354E 09 Pa,均满足设计要求。在瞬态振动过程中,振动衰减最快的是扭转,而X向、Y向、Z向振动位移中X向衰减最快,这与实际情况一致。因此,运用实际动载荷对井架进行瞬态分析为井架结构设计以及安全评估提供了参考依据。     

双管钻机夹持卸扣装置的有限元分析及优化

夹持卸扣装置是双管钻机的重要组成部分,主要用于夹持孔内钻具,配合回转器实现机械拧卸钻杆的功能,其性能的好坏将直接影响整机的性能、钻进效率以及钻孔质量等。为验证设计结构的功能和质量,缩短研发周期,提出应用ABAQUS软件对夹持卸扣装置进行有限元分析和优化。结果表明优化后的结构满足安全系数的要求,为夹持卸扣装置的结构设计和优化提供了借鉴,同时为双管钻机的整体可靠性提供了保障。     

应力奇异问题自适应有限元分析初探

讨论了应力奇异问题的ｈ型自适应分析非收敛性和伪收敛性，并从理论上进行了分析。从工程应用出发，在保证一定计算粘度的前题下，提出了一种避免自适应分析失败的方法。算例验证了其适用性。     

动力头式钻机钻进过程中钻塔塔腿受力的分析

分析了动力头式钻机之钻塔在钻进过程中，所受回转钻具的反扭矩与给进架给进力而造成的翻转力矩作用下的受力情况。     

胜利油田埕北30潜山裂缝系统的地应力有限元法分析

埕北30潜山带以古生界的碳酸盐岩和太古界的变质岩为主要储层，构造裂缝是主要的油气储集空间，尤其是对于太古界的变质岩来说，裂缝发育是研究区内油气聚集的主要标志，该文采用有限元方法对埕北古生界顶面的古构造应力场进行了反演，按应力性质进行了区带划分，预测了储层有利区块，预测结果应用于井位部署，取得了很好的效果。     

梯度结构聚晶金刚石复合片残余热应力的有限元分析

利用Ansys有限元分析软件，对梯度结构聚晶金刚石复合片在制造过程中产生的残余热应力进行了分析，并与传统的双层结构金刚石-硬质合金复合片的残余热应力进行了对比。结果表明，和双层结构复合片相比，梯度结构聚晶金刚石复合片的轴向拉应力由698 MPa降到了283 MPa，径向拉应力由1470 MPa降低到880 MPa，剪应力由653 MPa降到368 MPa，此外还改善了界面处的应力分布，大大提高了界面的结合强度。     

大跨预应力钢栈桥有限元分析

本文通过对某电厂进煤场大跨预应力钢栈桥进行有限元分析,对加载方式及边界设置进行了论述并得出施加预应力后结构内力分布规律及变形形态,并与不施加预应力结构对比分析其差异及优越性,最终得出一些对实际工程有一定意义的结论。