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SMW工法桩施工过程中变形监测与三维有限元数值模型的建立 被引量:2
1
作者 刘红军 何陆灏 陈锋 《建筑技术》 2024年第6期668-671,共4页
SMW工法桩是基坑工程中的一种组合支护形式,兼具挡土与止水的作用,具有造价低、施工便捷、对基坑周边影响较小等优势。依托广东江门某基坑工程,通过现场监测和建立三维有限元模型数值模拟的方法对SMW工法桩施工过程中的变形进行研究。... SMW工法桩是基坑工程中的一种组合支护形式,兼具挡土与止水的作用,具有造价低、施工便捷、对基坑周边影响较小等优势。依托广东江门某基坑工程,通过现场监测和建立三维有限元模型数值模拟的方法对SMW工法桩施工过程中的变形进行研究。结果表明:围护结构桩顶水平位移的模拟值与实测值两者之差在3 mm以内,桩顶竖向位移模拟值与实测值两者之差在1 mm以内;实测数据与数值模拟结果基本拟合,所建立的三维有限元数值模型与实际工程结构较为相符,在施工过程中将现场监测与数值模拟相结合,以确保工程施工的质量与安全。 展开更多
关键词 SMW工法桩 基坑工程 组合支护形式 变形监测 三维有限元模型
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断裂相场模型的三维自适应有限元方法 被引量:2
2
作者 裘沙沙 刘星泽 +2 位作者 宁文杰 姚伟岸 段庆林 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2024年第4期391-399,共9页
发展了鲁棒的预测-校正算法,建立了断裂相场模型的三维自适应有限元分析.相场模型可以方便地处理复杂的断裂问题,避免了额外追踪裂纹路径且没有网格依赖性.然而,三维相场建模往往需要非常精细的网格,这降低了求解效率.针对该问题,基于... 发展了鲁棒的预测-校正算法,建立了断裂相场模型的三维自适应有限元分析.相场模型可以方便地处理复杂的断裂问题,避免了额外追踪裂纹路径且没有网格依赖性.然而,三维相场建模往往需要非常精细的网格,这降低了求解效率.针对该问题,基于交错求解方案发展了预测-校正网格自适应细化算法,实现了三维结构裂纹扩展的高精度分析.数值算例表明,所发展的方法能够准确合理地描述结构的裂纹扩展,同时网格可以在裂纹扩展的路径上自适应地细化. 展开更多
关键词 断裂力学 相场模型 自适应细化 有限元 三维裂纹
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分离式与整体式钢筋混凝土模型有限元分析 被引量:6
3
作者 张洁 高荣誉 《安徽建筑工业学院学报(自然科学版)》 2013年第4期5-8,共4页
主要通过使用ANSYS有限元分析软件介绍分离式模型和整体式模型从开始选择材料、建立模型、网格划分、施加约束及荷载到最后进行后处理云图的提取。分析比较它们在各个过程中的异同点,最后通过两个模型得到的数据与材料力学计算的数据进... 主要通过使用ANSYS有限元分析软件介绍分离式模型和整体式模型从开始选择材料、建立模型、网格划分、施加约束及荷载到最后进行后处理云图的提取。分析比较它们在各个过程中的异同点,最后通过两个模型得到的数据与材料力学计算的数据进行对比,可知运用ANSYS软件模拟的分离式模型和整体式模型两者均在有效地使用范围内,且分离式模型与材料力学计算结果更为接近。 展开更多
关键词 钢筋混凝土 分离式模型 整体式模型 有限元分析
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基于三维动态有限元模型的轮轨磨耗数值分析 被引量:30
4
作者 常崇义 王成国 金鹰 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期89-95,共7页
提出基于三维动态有限元模型的轮轨形面磨耗的数值预测方法,应用非线性有限元分析软件ABAQUS建立三维有限元模型,对轮轨滚动接触过程中的磨耗问题进行数值仿真研究。分析中,轮、轨材料采用双线性的弹塑性本构模型,联合使用有限元隐式(静... 提出基于三维动态有限元模型的轮轨形面磨耗的数值预测方法,应用非线性有限元分析软件ABAQUS建立三维有限元模型,对轮轨滚动接触过程中的磨耗问题进行数值仿真研究。分析中,轮、轨材料采用双线性的弹塑性本构模型,联合使用有限元隐式(静态)和显式(瞬态)求解方法模拟轮轨瞬态滚动接触过程;采用基于微面积的Archards磨耗模型的积分形式,对轮轨材料的滚动磨损进行计算;用基于三次样条插值函数的曲线光滑技术,对磨耗过程的磨损量分布进行光滑化处理,再根据光滑化后的磨损分布来更新轮轨形面;用Laplace网格光滑技术对车轮踏面和轨轮轨头内部的有限元网格进行光滑化处理。以以往轮轨试验为实例对数值分析模型和方法进行了验证,试验结果与数值分析结果具有良好的一致性。 展开更多
关键词 轮轨磨耗 三维有限元模型 轮轨接触 磨损模型 轮轨形面 网格光滑化
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应用三维激光扫描技术建立下颌固定义齿的三维有限元模型 被引量:10
5
作者 徐明志 王燕一 徐薪 《口腔医学研究》 CAS CSCD 2006年第2期159-161,共3页
目的:建立下颌固定义齿的三维有限元模型。方法:选择带有牙根的下颌固定义齿模型进行三维激光扫描,获得表面三维点云数据,经过软件处理形成三维有限元模型。结果:所建立的下颌固定桥模型仿真效果好、精确度高,基本满足了口颌系统中力学... 目的:建立下颌固定义齿的三维有限元模型。方法:选择带有牙根的下颌固定义齿模型进行三维激光扫描,获得表面三维点云数据,经过软件处理形成三维有限元模型。结果:所建立的下颌固定桥模型仿真效果好、精确度高,基本满足了口颌系统中力学分析的需要。结论:利用三维激光扫描技术可以快捷、准确地建立三维几何模型和有限元模型,以满足临床工作的需要。 展开更多
关键词 三维激光扫描 固定义齿 三维有限元模型
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上颌后牙区、上颌窦、颧骨及颧骨种植体的三维有限元模型建立 被引量:9
6
作者 储顺礼 周延民 +1 位作者 孟维艳 张兴乐 《口腔医学研究》 CAS CSCD 2006年第2期143-145,共3页
目的:探讨上颌骨后牙区、上颌窦、颧骨及颧骨种植体的三维有限元建模方法。方法:采用螺旋CT扫描正常成人颅颌骨,利用3D-Doctor软件进行数据采集,数据导入ABAQUS软件中建立三维有限元模型,并模拟建立颧骨种植体模型。结果:建立的三维有... 目的:探讨上颌骨后牙区、上颌窦、颧骨及颧骨种植体的三维有限元建模方法。方法:采用螺旋CT扫描正常成人颅颌骨,利用3D-Doctor软件进行数据采集,数据导入ABAQUS软件中建立三维有限元模型,并模拟建立颧骨种植体模型。结果:建立的三维有限元模型几何相似性好,在操作平台上可随意观察。结论:采用CT扫描技术及ABAQUS建模技术可以建立切实可行的上颌骨后牙区、上颌窦、颧骨及颧骨种植体的生物力学模型。 展开更多
关键词 上颌后牙区 上颌窦 颧骨 颧骨种植体 三维有限元模型
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平纹织物三维细观几何模型和织物防弹实验的有限元模拟 被引量:7
7
作者 王东宁 李嘉禄 焦亚男 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期69-74,78,共7页
建立了平纹织物的三维细观几何模型,利用LS-DYNA有限元软件模拟了弹丸冲击的条件下,单层芳纶织物的响应过程。模型的几何形状参考了平纹织物的截面显微镜照片,使建立的模型更加准确,更接近平纹织物真实的结构。纱线模型选用正交各向异... 建立了平纹织物的三维细观几何模型,利用LS-DYNA有限元软件模拟了弹丸冲击的条件下,单层芳纶织物的响应过程。模型的几何形状参考了平纹织物的截面显微镜照片,使建立的模型更加准确,更接近平纹织物真实的结构。纱线模型选用正交各向异性材料,材料参数和失效条件均参考真实的Kevlar织物,并考虑纱线和纱线之间以及纱线和弹丸之间的摩擦。模拟中,通过设定弹丸的撞击速率Vs,得到剩余速率Vr,并由此计算单层织物的弹道极限速率V50。结果表明:织物的变形过程和失效形式在模拟中得到细致的显现,模拟所得结果V50和织物的失效形式与实验结果的一致程度较好。 展开更多
关键词 织物 三维细观模型 防弹 有限元模拟 弹道极限
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搅拌桩复合地基模型试验及三维有限元分析 被引量:26
8
作者 陆贻杰 周国钧 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1989年第5期86-91,共6页
一、前言深层搅拌法是利用水泥等作为固化剂,通过特制的深层搅拌机械,在地基深部就地将软粘土和水泥浆强制拌和,通过一系列的物理-化学反应,使软粘土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的优良地基土。由于其低廉的造价和显著的加固效果... 一、前言深层搅拌法是利用水泥等作为固化剂,通过特制的深层搅拌机械,在地基深部就地将软粘土和水泥浆强制拌和,通过一系列的物理-化学反应,使软粘土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的优良地基土。由于其低廉的造价和显著的加固效果,近年来已在工业、民用建筑和市政工程的软土地基加固中得到广泛应用。但由水泥土构成的搅拌桩开发的时间尚短, 展开更多
关键词 搅拌桩 复合地基 模型试验 三维有限元
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超磁致伸缩执行器的三维非线性动态有限元模型 被引量:5
9
作者 赵章荣 邬义杰 +2 位作者 顾新建 徐君 葛荣杰 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期203-208,共6页
超磁致伸缩执行器工作时超磁致伸缩材料的磁导率会随着应力变化而变化,并存在磁滞损失和涡流损失等非线性问题,同时磁场、电场、温度场及机械应力场之间存在耦合.建立了超磁致伸缩执行器电场、磁场和机械应力场3场耦合的三维非线性动态... 超磁致伸缩执行器工作时超磁致伸缩材料的磁导率会随着应力变化而变化,并存在磁滞损失和涡流损失等非线性问题,同时磁场、电场、温度场及机械应力场之间存在耦合.建立了超磁致伸缩执行器电场、磁场和机械应力场3场耦合的三维非线性动态有限元模型,考虑了超磁致伸缩执行器Terfenol-D棒质量、预压应力、偏置磁场、磁滞和涡流损失.使用Jile-Autherton磁化模型计算磁滞损失,在商业有限元软件FEMLAB中实现了有限元模型.模型仿真结果和实验结果相一致,验证了所建立模型的正确性. 展开更多
关键词 超磁致伸缩执行器 涡流 磁滞损失 三维非线性 动态有限元模型 FEMLAB
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定向井井壁稳定性三维有限元分析模型 被引量:10
10
作者 李军 陈勉 +1 位作者 金衍 张广清 《石油钻探技术》 CAS 2003年第5期33-35,共3页
对现有的井壁稳定弹性模型的局限性进行了分析,在空间坐标变换基础上,建立了新的定向井井壁稳定分析三维有限元模型,可适用于任意井眼轨迹。计算结果与解析解对比,其误差低于6%,说明所建模型是合理的,为进一步分析弹塑性地层的井眼稳定... 对现有的井壁稳定弹性模型的局限性进行了分析,在空间坐标变换基础上,建立了新的定向井井壁稳定分析三维有限元模型,可适用于任意井眼轨迹。计算结果与解析解对比,其误差低于6%,说明所建模型是合理的,为进一步分析弹塑性地层的井眼稳定问题提供了有效工具。 展开更多
关键词 钻井过程 定向井 井壁稳定性 三维有限元分析 数学模型 井斜 油气井
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地铁深基坑三维有限元模型尺寸效应分析 被引量:24
11
作者 黄传胜 张家生 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 2011年第2期59-63,共5页
针对广州地铁燕塘站深基坑工程,建立了三维有限元模型,对施工过程进行了三维仿真模拟,分析了不同的模型平面尺寸及计算深度对深基坑变形产生的尺寸效应,提出了确定有限元模型合理尺寸的方法。结果表明:当深基坑模型宽度达到或超过3.5倍... 针对广州地铁燕塘站深基坑工程,建立了三维有限元模型,对施工过程进行了三维仿真模拟,分析了不同的模型平面尺寸及计算深度对深基坑变形产生的尺寸效应,提出了确定有限元模型合理尺寸的方法。结果表明:当深基坑模型宽度达到或超过3.5倍深基坑开挖深度、地下连续墙底土层厚度达到或超过1倍地下连续墙深度时,基本可消除模型的尺寸效应影响。 展开更多
关键词 地铁深基坑 三维有限元模型 尺寸效应
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沉埋桩加固滑坡体模型试验的三维有限元模拟 被引量:5
12
作者 陈卫兵 郑颖人 雷文杰 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第S1期273-276,共4页
为了研究沉埋桩加固滑坡的力学机制,兰州中铁西北研究院完成进行了5组沉埋桩的室内大型物理模型试验。在沉埋桩加固滑坡体的模型试验中,坡体不同部位的桩所受到的推力有显著差别,呈现明显的的空间效应,因此不能等同于平面应变问题。对... 为了研究沉埋桩加固滑坡的力学机制,兰州中铁西北研究院完成进行了5组沉埋桩的室内大型物理模型试验。在沉埋桩加固滑坡体的模型试验中,坡体不同部位的桩所受到的推力有显著差别,呈现明显的的空间效应,因此不能等同于平面应变问题。对多组模型试验进行了三维非线性有限元模拟,数值模拟结果与试验数据相近,证明有限元方法可以用于沉埋桩的设计。 展开更多
关键词 沉埋桩 三维有限元 边坡加固 模型试验
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组合式颈椎段整体三维有限元模型的建立 被引量:5
13
作者 张健 樊瑜波 《四川大学学报(工程科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期72-76,共5页
建立组合式的完整颈椎段三维有限元模型,进行生物力学分析。利用高度集成的三维图像处理软件MIMICS对CT图片进行预处理,导入大型有限元分析软件ABAQUS中三维重建后得到较为精细的三维有限元实体。颈椎段三维有限元整体模型包括节点35089... 建立组合式的完整颈椎段三维有限元模型,进行生物力学分析。利用高度集成的三维图像处理软件MIMICS对CT图片进行预处理,导入大型有限元分析软件ABAQUS中三维重建后得到较为精细的三维有限元实体。颈椎段三维有限元整体模型包括节点35089个,壳单元21894个,4面体单元109746个,弹簧单元226个。模型较精确地模拟了颈椎的椎体,关节面,椎间盘,连接韧带。并针对下颈椎段的3种基本生理状态(轴向压缩,前屈,后伸)进行了有限元分析,并与实验数据及现有同类有限元模型的分析结果进行了比较,验证了模型的合理性。从模型的精细程度和计算结果的准确程度来看,该模型可以较好地模拟退行性颈椎的生物力学特性。 展开更多
关键词 组合式 三维有限元模型 颈椎 应力分析
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下颌桩核基牙式全口覆盖义齿及支持组织三维有限元模型的建立 被引量:4
14
作者 张颖 李涤尘 +2 位作者 白乐康 郭玉新 李建华 《西安交通大学学报(医学版)》 CAS CSCD 北大核心 2003年第4期309-310,317,共3页
目的 建立下颌桩核基牙式全口覆盖义齿及支持组织的三维有限元模型 ,为研究这一义齿修复形式的生物力学特性和优化修复体设计奠定基础。方法 应用激光三维扫描测量技术和计算机辅助设计 ,建立下颌桩核基牙式全口覆盖义齿及支持组织的... 目的 建立下颌桩核基牙式全口覆盖义齿及支持组织的三维有限元模型 ,为研究这一义齿修复形式的生物力学特性和优化修复体设计奠定基础。方法 应用激光三维扫描测量技术和计算机辅助设计 ,建立下颌桩核基牙式全口覆盖义齿及支持组织的三维有限元模型。采用全口义齿患者最大牙合力均数 ,在义齿全牙列垂直加载。结果 建立了下颌桩核基牙式全口覆盖义齿及支持组织的三维有限元模型。结论 该模型在边界设定、加载方式、加载量方面更接近口内真实情况 。 展开更多
关键词 下颌桩核基牙式全口覆盖义齿 支持组织 三维有限元模型 生物力学 修复体
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用三维有限元模型计算复合材料粘接修补裂纹板的J积分 被引量:3
15
作者 王必宁 贾普荣 矫桂琼 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期603-607,共5页
用复合材料单边粘接修补带裂纹金属板是三维应力问题,而采用简化的二维有限元分析模型计算则有一定近似性。本文建立了三维有限元模型,并计算了其断裂参数J积分。计算分析结果表明,厚度方向上J积分值是变化的,并且修补边比未修补边的J... 用复合材料单边粘接修补带裂纹金属板是三维应力问题,而采用简化的二维有限元分析模型计算则有一定近似性。本文建立了三维有限元模型,并计算了其断裂参数J积分。计算分析结果表明,厚度方向上J积分值是变化的,并且修补边比未修补边的J积分值有明显减小;修补前后裂纹面的张开位移明显不同;裂纹板模型的J积分值与裂纹长度在修补前为二次关系,修补后,变成线性关系;粘胶和补片的厚度、粘胶的模量对J积分的影响比较显著。为了提高修补性能,需要对粘胶和补片的几何尺寸和材料性能进行优化。 展开更多
关键词 复合材料粘接修补 裂纹板 三维有限元模型 J积分
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基于有限元模型的三维随机纤维材料微结构设计 被引量:4
16
作者 李大涛 郁汶山 蒋劲松 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期25-31,共7页
为研究三维随机纤维材料服役环境下的力学性能,提高热防护系统安全服役性能和结构寿命。利用有限元建模软件,建立三维随机纤维材料微结构模型,研究其面内和厚度两个方向的三维随机纤维材料宏观力学性能与几何参数(纤维方向、纤维长度和... 为研究三维随机纤维材料服役环境下的力学性能,提高热防护系统安全服役性能和结构寿命。利用有限元建模软件,建立三维随机纤维材料微结构模型,研究其面内和厚度两个方向的三维随机纤维材料宏观力学性能与几何参数(纤维方向、纤维长度和纤维直径)的关系,获得了三维随机纤维材料厚度和面内宏观力学性能演化规律。结果表明:三维随机纤维材料内部偏移纤维比重越大,厚度方向压缩强度就越高,面内方向压缩强度就越低;压缩强度随纤维长度增加呈上升趋势,在0.9 mm左右时达到临界值;压缩强度随纤维直径增加呈下降趋势。该研究结果可为三维随机纤维材料制备提供理论基础。 展开更多
关键词 热防护系统 三维随机纤维材料 微结构设计 有限元模型 几何参数
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天然牙与桩核修复体三维有限元模型的CT扫描建模 被引量:7
17
作者 牟月照 吴峻岭 《医学影像学杂志》 2003年第11期817-819,共3页
目的 :克服以往有限元分析模型相对简单、单一的不足 ,建立天然牙和桩核修复体的三维有限元仿真模型。方法 :采用CT扫描建模技术 ,将实体结构的断面图像经数字化处理后输入计算机 ,然后在微机上建立相应的模型。结果 :在微机上建立了天... 目的 :克服以往有限元分析模型相对简单、单一的不足 ,建立天然牙和桩核修复体的三维有限元仿真模型。方法 :采用CT扫描建模技术 ,将实体结构的断面图像经数字化处理后输入计算机 ,然后在微机上建立相应的模型。结果 :在微机上建立了天然牙和桩核修复体的三维有限元仿真模型。结论 :CT扫描建模技术的优点明显 。 展开更多
关键词 桩核修复 模型 三维有限元 体层摄影术 X线计算机
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下颌固定义齿三维有限元模型的建立 被引量:1
18
作者 段嫄嫄 王忠义 +3 位作者 张少锋 凌伟 柴治国 李芸 《医学研究生学报》 CAS 2004年第2期130-132,T001,共4页
目的 :建立后牙三单位固定桥的三维有限元模型。 方法 :薄层CT扫描技术与Ansys软件相结合对 38层层厚为 1mm的CT断层影像进行分析处理。 结果 :所构建的三维有限元模型具有良好的几何相似性 ,共有单元6 0 5 14 0个 ,节点 10 6 2 6 5... 目的 :建立后牙三单位固定桥的三维有限元模型。 方法 :薄层CT扫描技术与Ansys软件相结合对 38层层厚为 1mm的CT断层影像进行分析处理。 结果 :所构建的三维有限元模型具有良好的几何相似性 ,共有单元6 0 5 14 0个 ,节点 10 6 2 6 5个 ,可以按照不同的研究要求进行删除、旋转、切割和添加。 结论 :薄层CT扫描技术与Ansys软件相结合建立的三维有限元模型能较精确地模拟实际情况 。 展开更多
关键词 固定义齿 ANSYS软件 三维有限元模型
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三维Cosserat连续体模型与微结构尺寸相关效应的有限元分析 被引量:2
19
作者 唐洪祥 胡兆龙 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期399-405,共7页
分析了三维Cosserat连续体理论中的应力应变特征,推导了三维Cosserat连续体的有限元方程,基于ABAQUS计算软件提供的用户单元子程序(UEL)接口编写了弹性Cosserat连续体三维20节点有限元程序,并分析了微悬臂梁自由端的挠度问题和微杆扭转... 分析了三维Cosserat连续体理论中的应力应变特征,推导了三维Cosserat连续体的有限元方程,基于ABAQUS计算软件提供的用户单元子程序(UEL)接口编写了弹性Cosserat连续体三维20节点有限元程序,并分析了微悬臂梁自由端的挠度问题和微杆扭转问题。通过与基于经典连续体理论的解析解及有限元数值计算结果进行比较,表明所发展的三维Cosserat连续体有限元能有效地模拟微结构尺寸相关效应问题,即随着微结构尺寸与材料内部长度参数的接近,基于Cosserat连续体有限元分析得到的微梁的挠度以及微杆的转角与经典连续体的解析解及有限元解相比越来越小;反之,Cosserat连续体有限元的计算结果与经典连续体的解析解及有限元数值解较为一致。 展开更多
关键词 Cosserat连续体模型 三维有限元 尺寸效应 ABAQUS
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井眼破坏与钻井液密度关系的三维有限元模型 被引量:3
20
作者 张广清 陈勉 《石油钻探技术》 CAS 2004年第4期37-38,共2页
建立了井壁围岩剪切破坏的三维弹塑性有限元模型,根据Drucker-Prager破坏准则,模拟了在三向地应力和钻井液压力作用下井壁剪切破坏的连续过程,井壁围岩破坏尺寸与钻井液密度的关系在弹塑性条件下为二次曲线,不同于弹性条件下的线性关系... 建立了井壁围岩剪切破坏的三维弹塑性有限元模型,根据Drucker-Prager破坏准则,模拟了在三向地应力和钻井液压力作用下井壁剪切破坏的连续过程,井壁围岩破坏尺寸与钻井液密度的关系在弹塑性条件下为二次曲线,不同于弹性条件下的线性关系。模拟规律与现场观测和实验室试验结果基本一致,为更真实地分析钻井液密度对井壁围岩破坏区域的影响提供了定量依据。 展开更多
关键词 三维 有限元 井眼稳定 钻井液密度 数学模型 弹性 弹塑性
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