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应用细观力学与扩展有限元法数值模拟钻柱损伤
1
作者
练章华
张颖
+2 位作者
林铁军
魏臣兴
郭衍茹
《重庆大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第5期121-128,共8页
钻井过程中,钻柱承受着拉扭等多种交变载荷的作用,其损伤机理一直是力学界深入研究的课题。笔者首先根据细观力学分析的基本原理,采用Abaqus软件的脚本语言Python建立细观尺度下晶粒分布模型,然后采用断裂力学算法——扩展有限元法对含...
钻井过程中,钻柱承受着拉扭等多种交变载荷的作用,其损伤机理一直是力学界深入研究的课题。笔者首先根据细观力学分析的基本原理,采用Abaqus软件的脚本语言Python建立细观尺度下晶粒分布模型,然后采用断裂力学算法——扩展有限元法对含有微裂纹的细观尺度下晶粒模型进行计算,分析裂纹的动态扩展过程以及相应的应力应变分布特征,最后根据细观力学中"均匀化"方法对不同时刻的应力应变进行处理,得到微裂纹扩展对钻杆材料宏观性能的影响。在宏观尺度下处于弹性阶段的钻杆材料,在细观尺度下仍会出现塑性区,且在微裂纹不扩展的情况下,弹性模量是恒定的。文章提出的思路为深入探索钻柱材料断裂机理提供了新的方法。
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关键词
钻柱损伤
细观力学
均匀化
微裂纹
扩展有限元
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职称材料
题名
应用细观力学与扩展有限元法数值模拟钻柱损伤
1
作者
练章华
张颖
林铁军
魏臣兴
郭衍茹
机构
西南石油大学"油气藏地质及开发工程"国家重点实验室
中石油渤海钻探工程技术研究院
出处
《重庆大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第5期121-128,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(51574198)
国家教育部博士点基金资助项目(20135121110005)~~
文摘
钻井过程中,钻柱承受着拉扭等多种交变载荷的作用,其损伤机理一直是力学界深入研究的课题。笔者首先根据细观力学分析的基本原理,采用Abaqus软件的脚本语言Python建立细观尺度下晶粒分布模型,然后采用断裂力学算法——扩展有限元法对含有微裂纹的细观尺度下晶粒模型进行计算,分析裂纹的动态扩展过程以及相应的应力应变分布特征,最后根据细观力学中"均匀化"方法对不同时刻的应力应变进行处理,得到微裂纹扩展对钻杆材料宏观性能的影响。在宏观尺度下处于弹性阶段的钻杆材料,在细观尺度下仍会出现塑性区,且在微裂纹不扩展的情况下,弹性模量是恒定的。文章提出的思路为深入探索钻柱材料断裂机理提供了新的方法。
关键词
钻柱损伤
细观力学
均匀化
微裂纹
扩展有限元
Keywords
drill string damage
mesomechanics
homogenization
micro-crack
extended finite element method（XFEM）
分类号
O346.1 [理学—固体力学]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
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1
应用细观力学与扩展有限元法数值模拟钻柱损伤
练章华
张颖
林铁军
魏臣兴
郭衍茹
《重庆大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
0
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