基于突變理論建立套管損壞模型
本文關(guān)鍵詞:基于突變理論建立套管損壞模型,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:為了準確地描述套管發(fā)生擠毀變形,本文主要從能量角度出發(fā),研究套管擠毀變形過程本質(zhì),基于套管塑性變形理論建立套管力學(xué)模型,基于虛功原理建立套管損壞平衡關(guān)系,即內(nèi)力做功與外力做功相等,從而導(dǎo)出套管損壞力學(xué)模型。依據(jù)已建立的套管外擠力學(xué)模型,基于折迭突變理論,建立套管外擠載荷能量關(guān)系,基于該能量關(guān)系建立套管損壞模型,該模型可判定套管是否會發(fā)生突變擠毀變形,為研究在外擠載荷下套管擠毀變形提供新的研究方法。主要工作內(nèi)容如下:首先,本文對突變理論進行了基本概述,并對突變理論的研究對象及其在各個方面的應(yīng)用進行介紹。并通過對齊曼突變機構(gòu)分析,引出了突變理論的基本原理、突變的指征、突變的類型,并對尖點突變和折迭突變模型進行對比分析,相比于尖點突變模型,應(yīng)用折迭突變模型對套管擠毀變形進行判定更符合客觀事實。其次,本文從能量角度出發(fā)研究套管擠毀變形更能揭示變形過程本質(zhì),基于套管塑性變形理論建立套管力學(xué)模型,基于虛功原理建立套管損壞平衡關(guān)系,即內(nèi)力做功與外力做功相等,從而得到套管損壞力學(xué)模型。再次,依據(jù)已建立的套管外擠力學(xué)模型,基于折迭突變理論,建立套管外擠載荷能量關(guān)系,基于該能量關(guān)系建立套管損壞模型,若套管發(fā)生擠毀破壞產(chǎn)生突變時的能量釋放量不為零,x沿分支1經(jīng)某一點突然跳躍到分支2中,套管將發(fā)生突變,即套管突然破裂,則套管發(fā)生能量的聚集與突然釋放,即該套管發(fā)生擠毀變形;若套管發(fā)生擠毀破壞產(chǎn)生突變時的能量釋放量等于零,曲線中x由分支1經(jīng)過原點過渡到分支2中,那么套管發(fā)生擠毀破壞將是漸近式破壞,該過程未發(fā)生能量的聚集與釋放。最后,驗證了套管擠毀過程套管突變破壞能量釋放的計算模型,在套管發(fā)生擠毀變形時,應(yīng)用基于折迭突變理的套管外擠損壞模型對套管擠毀變形的影響因素進行分析,得到影響套管發(fā)生擠毀變形的主要因素是徑厚比和套管的屈服強度,殘余應(yīng)力和套管的幾何缺陷對套管抗擠強度也有一定影響。套管的徑厚比和屈服強度越高,其抗擠毀能力越強,反之,套管的殘余應(yīng)力和幾何缺陷越低,套管越容易發(fā)生擠毀變形。套管發(fā)生擠毀破壞產(chǎn)生突變時的能量釋放量的趨勢變化與套管的擠毀壓力相同,驗證了本文建立的套管外擠損壞模型的正確性,因此,可以應(yīng)用突變理論對套管擠毀變形進行研究。
【關(guān)鍵詞】:擠毀變形 虛功原理 折迭突變 損壞模型
【學(xué)位授予單位】:東北石油大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TE931.2
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-7
- 創(chuàng)新點摘要7-10
- 第一章 緒論10-18
- 1.1 問題的提出及研究的意義10-11
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-16
- 1.2.1 國內(nèi)外套管擠毀研究現(xiàn)狀12-14
- 1.2.2 國內(nèi)外突變理論研究現(xiàn)狀14-16
- 1.3 本文研究內(nèi)容及創(chuàng)新點16-18
- 第二章 突變理論及其應(yīng)用18-29
- 2.1 突變理論概述18-21
- 2.1.1 概況18-19
- 2.1.2 突變理論研究對象19-20
- 2.1.3 突變理論的應(yīng)用20-21
- 2.2 突變理論基本原理21-26
- 2.2.1 齊曼突變機構(gòu)21-25
- 2.2.2 突變指征25
- 2.2.3 突變類型25-26
- 2.3 折迭突變26-28
- 2.4 本章小結(jié)28-29
- 第三章 建立側(cè)向載荷作用下套管損壞力學(xué)模型29-34
- 3.1 套管損壞力學(xué)平衡關(guān)系建立29
- 3.2 力學(xué)模型基本假設(shè)29-30
- 3.3 力學(xué)模型基本方程30-31
- 3.4 力學(xué)模型計算原理31-33
- 3.4.1 內(nèi)力所做的功31-32
- 3.4.2 外力所做的功32-33
- 3.5 本章小結(jié)33-34
- 第四章 基于突變理論建立套管外擠損壞模型34-49
- 4.1 建立套管擠毀變形突變模型34-37
- 4.2 建立套管外擠損壞能量關(guān)系37-39
- 4.3 套管外擠損壞模型驗證39-44
- 4.4 套管外擠徑向變形有限元模擬44-48
- 4.5 本章小結(jié)48-49
- 結(jié)論49-50
- 參考文獻50-53
- 發(fā)表文章目錄53-55
- 致謝55-56
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,本文編號:472517
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