李茂生
- 作品数：8 被引量：53H指数：5
- 供职机构：中国石油化工集团公司更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：石油与天然气工程理学化学工程一般工业技术更多>>
- 有限元软件与力学发展
- 阐述了有限元和有限元软件在力学发展中的地位和作用。回顾了有限元软件的发展史和国内有限元软件发展的一些特点,介绍了有限元软件发展过程中的一些重要事件,并展望了有限元软件的发展趋势。
- 李茂生
- 关键词：有限元非线性
- 文献传递
- ALE有限元方法在现代力学中的应用
- 任意拉格朗日-欧拉(ALE)描述综合了纯拉格朗日和纯欧拉描述的优点,克服了各自的缺点.将ALE描述法引入到有限元方法中,使得有限元法解决大范围的移动边界问题,例如,流-固耦合,加工成型、接触等大变形问题取得了较大的成功....
- 李茂生
- 关键词：螺旋位错界面层椭圆夹杂保角变换解析延拓有限元法
- 文献传递
- 钻柱与井壁碰撞的拉格朗日算法动力学仿真被引量：6
- 2006年
- 在影响钻柱横向振动的诸多因素中,钻柱与井壁的碰撞起着首要的作用。根据连续介质力学和非线性有限元理论,给出钻柱碰撞井壁过程中钻柱的控制方程,并建立相应的有限元列式。采用显式时间积分方法求解基于拉格朗日算法的碰撞动力学方程。数值计算的结果较真实反映钻柱碰撞井壁的动态过程,并与前人的试验结果吻合良好。研究结果表明,在文中的算例情况下,钻柱与井壁碰撞所造的最大第一主应力达到308MPa,其结果远大于人们的估计;碰撞是造成钻柱先期失效的首要原因。该分析方法有效,可用于对钻柱动力学进行进一步的研究。采用显式非线性有限元技术可以对钻柱与井壁碰过程进行数值仿真分析,钻柱与井壁碰撞的整个时间历程得以全面细致地模拟再现。
- 闫相祯李茂生杨秀娟高德利
- 关键词：碰撞钻柱井壁动力学
- 小环空条件下钻柱动力学及可靠性研究
- 国内外研究表明，钻柱失效大多发生在轴向载荷和扭矩载荷最小的底部钻具部位上，这种现象和钻具的转速以及钻具和井壁之间的环空间隙密切相关。论文结合国家自然基金资助项目《复杂钻井条件下钻井新技术研究》(50234030)，对小环...
- 李茂生
- 关键词：环空间隙拉格朗日涡动钻柱
- 文献传递
- 等曲率井眼中钻柱与井壁间接触力分析被引量：6
- 2007年
- 建立了等曲率井眼中考虑轴向力和重力的钻柱平衡方程式,采用理论和非线性有限元的方法分析了等曲率井眼中钻柱与井壁之间的接触力。采用牛顿-拉普森方法对非线性有限元方程进行了迭代求解。要保证理论分析的精度,同样需要考虑边界条件。计算结果表明,由于外力的作用,钻柱紧贴于井壁的一侧时,钻柱的刚度对钻柱与井壁间的接触力无影响,此时,井眼曲率越大,钻柱与井壁之间的接触力越大。当外力不足以使钻柱紧贴于井壁的一侧时,钻柱的刚度对钻柱与井壁之间的接触力有影响。与理论分析相比,非线性有限元方法应用范围更广,解的精度更高。
- 闫相祯李茂生杨秀娟高德利
- 关键词：钻柱井壁接触力非线性有限元曲率
- 涡动条件下钻柱的屈曲分析被引量：1
- 2011年
- 建立了涡动条件下钻柱屈曲的平衡方程。在弯曲挠度为小变形和钻柱中轴向力为0的条件下,采用理论方法分析了钻柱的弯曲挠度、屈曲应力随转盘转速变化的情况。当涡动速度增加导致钻柱的弯曲挠度增加和钻柱中存在轴向力时,钻柱的弯曲挠度以及交变应力的大小就需要通过非线性有限元来进行分析。使用非线性有限元方法求解了不同轴向拉力条件下钻柱的弯曲挠度、最大应力、最小应力和应力幅度。计算结果表明,不考虑轴向力时,理论分析结果与非线性有限元分析结果精度较高且具有一致性;当钻柱中轴向拉力大于200 kN时,由涡动引起的交变应力对钻柱的影响可以忽略;适当增大钻铤长度可以减轻钻柱的疲劳失效。
- 焦朝选李茂生张钒闫相祯
- 关键词：钻柱涡动屈曲非线性有限元交变应力
- 钻井液对钻柱横向振动固有频率的影响被引量：26
- 2004年
- 为了研究钻柱系统的振动模态以及动力学特性,利用动力学理论研究了钻柱内、外钻井液对钻柱横向振动固有频率的影响。引入附加质量系数,通过线性化假设,并进行Laplace变换,导出了钻井液排量、井眼直径与钻柱外径的比值与附加质量系数的关系。研究结果表明,钻井液的存在导致钻柱的固有频率与不考虑钻井液相比有较大的下降;钻柱内、外钻井液对钻柱横向振动固有频率的作用机理不同,其中环空内钻井液对钻柱横向振动固有频率的影响要远远大于人们的估计。
- 李茂生闫相祯高德利
- 关键词：钻柱钻井液LAPLACE变换固有频率动力学理论
- 钻柱与井壁碰撞的非线性有限元分析被引量：10
- 2006年
- 根据连续介质力学和非线性有限元理论,给出了钻柱碰撞井壁过程中钻柱的控制方程,并建立了相应的有限元列式。采用显式时间积分方法求解了基于拉格朗日算法的碰撞动力学方程。计算实例与分析表明,钻柱与井壁碰撞时所造成的最大第一主应力达到308MPa,其结果远远大于人们的估计;碰撞是造成钻柱先期失效的首要原因。采用显式非线性有限元技术可以对钻柱与井壁碰撞的过程进行成功的数值仿真分析,钻柱与井壁碰撞的整个时间历程得以全面细致地模拟再现。
- 李茂生闫相祯高德利
- 关键词：碰撞钻柱井壁非线性有限元分析
