力边界法向量在套管应力数值分析中的应用

摘要：

传统法向量求解方法仅适用于简单几何边界问题.国际上大型有限元软件(如ABAQUS)虽然能给出一般边界法向量,但非专业人员无法了解其内核理论.因此,深入研究任意边界法向量数值理论十分必要.等参元边界法向量的数值计算方法,是基于石油套管复杂力边界法向量理论研究和工程需要提出的.自然坐标和物理坐标之间映射关系的建立,便于应用等参单元对任意几何形状求解域进行有限元离散.依此将多元函数微分方程求解方法与有限元等参变换方法相结合,建立起等参元边界法向量数学计算模型,并编制出相应的计算软件.该理论的应用,能够更加准确模拟石油套管管内流体、地层蠕变等复杂地质条件下,套管壁上的力边界法向量问题.从而能彻底解决复杂套管力边界法向量问题;能够提高套管强度计算精度、优化套管设计程序.所得等参元力边界法向量数值理论及计算软件,普遍适用于一般边界法向量问题.算例给出两类力边界法向量数值方法,套管外壁法向量数值解与解析解对比分析表明,该方法简单,精度高.

关键词：法向量、切向量、套管设计、套管强度、套管应力、数值分析

所属期刊栏目：26

分类号：TE2(钻井工程)

资助基金：国家自然科学基金IRT0411

在线出版日期：2006-11-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共3页

页码：87-89