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        爆轟沖擊載荷作用下射孔段管柱動(dòng)力響應(yīng)分析

        2019-10-08 07:16:14李明飛竇益華
        振動(dòng)與沖擊 2019年18期
        關(guān)鍵詞:有限元振動(dòng)分析

        李明飛, 徐 緋, 竇益華

        ( 1. 西北工業(yè)大學(xué) 航空學(xué)院,西安 710072; 2. 西安石油大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院,西安 710065)

        射孔作業(yè)過程中常發(fā)生射孔段管柱塑性彎曲、封隔器中心管斷裂及卡管柱等事故,影響勘探開發(fā)進(jìn)程,威脅設(shè)備與人員安全。TLM油田DQ6井、DN2-27井、SC氣田L(fēng)16井等重點(diǎn)探井射孔測試聯(lián)作結(jié)束后射孔段管柱出現(xiàn)了塑性彎曲;TLM油田KS101井、WC1井射孔測試聯(lián)作封隔器中心管斷裂;中石油重點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)探井JM1井、KS2井試油結(jié)束后,射孔段管柱和電子壓力計(jì)托筒卡在井下,被迫拔斷管柱,因此無法取得完整的試油資料[1-4]。美國Fort Worth盆地[5]、Arkoma 盆地[6]、墨西哥灣等的油氣開采也遇到射孔管柱失效事故。分析認(rèn)為上述事故為聚能射孔爆轟壓力脈動(dòng)及管柱振動(dòng)所致。如何搞清射孔爆轟瞬間管柱的動(dòng)力響應(yīng)規(guī)律,搞清管柱的應(yīng)力及其傳播規(guī)律,是亟待解決的問題。

        由于問題的復(fù)雜性,爆轟沖擊作用下管柱動(dòng)力響應(yīng)方面的參考文獻(xiàn)較少,火炮動(dòng)力學(xué)分析與后坐力分析的方法可以提供參考思路[7-8],但是其研究基于的初始條件和邊界條件與射孔爆轟管柱動(dòng)態(tài)響應(yīng)均不相同,取得成果無法直接應(yīng)用。文獻(xiàn)[9-10]在準(zhǔn)確計(jì)算爆轟參數(shù)的基礎(chǔ)上,應(yīng)用熱力學(xué)相關(guān)理論,分析射孔段峰值壓力、井底“口袋”處峰值壓力和封隔器處峰值壓力,得到射孔瞬間沖擊荷載,作用于管柱,基于管柱屈曲理論分析射孔段管柱的強(qiáng)度安全性,對(duì)射孔壓力、沖擊載荷及強(qiáng)度安全研究做了初步探索。Schlumberger公司采用非連續(xù)HP(H法-通過將誤差大的網(wǎng)格單元加密成多個(gè)子單元實(shí)現(xiàn)自適應(yīng),P法-保持網(wǎng)格不變,通過改變基函數(shù)的階實(shí)現(xiàn)自適應(yīng))自適應(yīng)型有限單元法求解不可壓縮流體歐拉方程(Euler equation)和納維-斯托克斯方程(Navier-Stokes Equations),采用HP型伽遼金數(shù)值方法解決爆轟流體對(duì)流擴(kuò)散問題,結(jié)合第一原理求解質(zhì)量、動(dòng)量和能量守恒方程,模擬射孔液運(yùn)動(dòng)及壓力脈動(dòng)[11-13]。文獻(xiàn)[14-15]介紹了Halliburton公司在射孔壓力脈動(dòng)方面的研究——用時(shí)間推進(jìn)有限差分法模擬射孔液與管柱的流固耦合,預(yù)測射孔壓力脈動(dòng)。

        射孔段管柱的振動(dòng)分析多集中在有限元模擬及地面實(shí)驗(yàn)方面。文獻(xiàn)[16]設(shè)計(jì)了一套射孔段管柱動(dòng)態(tài)載荷地面綜合測試系統(tǒng),文獻(xiàn)[17]建立了地面模擬試驗(yàn)測試系統(tǒng),對(duì)射孔段管柱端部壓力和加速度響應(yīng)進(jìn)行測試。文獻(xiàn)[18]研究了射孔測試聯(lián)做工況下油管-減震器-射孔槍的動(dòng)態(tài)響應(yīng)機(jī)理,將減振器等效為有阻尼和彈簧的系統(tǒng),根據(jù)力連續(xù)條件模擬三組件之間的相互作用,并通過水下模擬射孔實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。分析了射孔彈裝藥量、減震器數(shù)量、油管長度對(duì)油管和封隔器動(dòng)態(tài)響應(yīng)的影響。Schlumberger公司的Baumann等人利用數(shù)值模擬方法分析了沖擊載荷下井下管柱和工具的動(dòng)力響應(yīng)規(guī)律,但是,Schlumberger公司將其射孔壓力分析與實(shí)測技術(shù)視為核心機(jī)密[19-20],其研究的可行性和適用性有待進(jìn)一步確認(rèn)。文獻(xiàn)[21]采用空間梁單元與彈簧單元求解油套間的非線性接觸問題,建立了管柱結(jié)構(gòu)動(dòng)力模型。應(yīng)用 ANSYS 軟件分析射孔爆轟波作用下管柱徑向位移、軸力隨井深的變化規(guī)律。文獻(xiàn)[22]采用理論經(jīng)驗(yàn)公式和 ANSYS/LS-DYNA有限元軟件,分析沖擊載荷下射孔管柱動(dòng)力響應(yīng)。文獻(xiàn)[23]采用時(shí)間推進(jìn)有限差分法對(duì)射孔瞬間載荷沖擊及管柱動(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行了數(shù)值模擬分析,指出管柱動(dòng)力響應(yīng)以及由此引起的管柱失效是高溫高壓深井射孔技術(shù)面臨的重要問題。文獻(xiàn)[24]研制了與射孔槍相連的能量吸收減震器,并分析了減震器的存在對(duì)管柱振動(dòng)特性的影響。

        綜上所述,軍工和火工研究所基于的初始條件和邊界條件與射孔爆轟管柱動(dòng)態(tài)響應(yīng)均不相同,射孔爆轟工況更加復(fù)雜,取得成果無法直接應(yīng)用。相關(guān)研究的核心技術(shù)是“黑匣子”,只提供商業(yè)軟件,無法獲取算法。本文首先基于振動(dòng)力學(xué)懸臂梁理論,建立管柱管柱縱向振動(dòng)微分方程并求解,得到管柱振動(dòng)規(guī)律理論解。并應(yīng)用Workbench模塊模擬射孔管柱動(dòng)力響應(yīng)過程,驗(yàn)證理論算法,闡明射孔管柱動(dòng)力響應(yīng)規(guī)律,并通過固有頻率的對(duì)比來驗(yàn)證有限元法的可靠性。分析得到射孔管柱速度、加速度和應(yīng)力變化規(guī)律,可用以指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn);并可為復(fù)雜邊界條件的水下爆炸理論研究提供參考。

        1 射孔段管柱動(dòng)力學(xué)模型建立

        射孔段管柱在沖擊載荷下的動(dòng)力響應(yīng)是一個(gè)載荷劇烈、邊界條件苛刻、交界面多、流固耦合協(xié)同作用的復(fù)雜過程,本文應(yīng)用振動(dòng)力學(xué)懸臂梁理論[25],考慮管柱自重及軸向沖擊載荷作用,建立管柱動(dòng)力學(xué)模型,導(dǎo)出管柱縱向振動(dòng)微分方程,應(yīng)用分離變量法[26]求解,得到管柱振動(dòng)固有頻率、主振型及位移響應(yīng)表達(dá)式。

        1.1 射孔段管柱物理模型描述

        如圖1(a)所示,以封隔器處管柱端為固定端,管柱底端為自由端,射孔段管柱可簡化為懸臂梁模型。管柱軸線為x軸,原點(diǎn)在封隔器處,垂直向下為正方向。則由達(dá)朗貝爾原理可得

        (1)

        式中:橫截面上內(nèi)力N=EA·?u(x,t)/?x,ρAdx·?2u(x,t)/?t2為微元上的慣性力;u(x,t)為管柱上距原點(diǎn)x處的截面在時(shí)間t時(shí)刻的縱向位移;f(x,t)為單位長度管柱的縱向作用力;L為管柱長度;c為黏性阻尼系數(shù);v為相對(duì)速度,為x和t的函數(shù) 。如圖1(b)所示,在管柱上取長度為dx的微元體進(jìn)行受力分析,ρ為管柱的密度;E為管柱材料的彈性模量;A為管柱橫截面積;N為截面上的內(nèi)力。在式(1)左右兩邊同時(shí)除以ρAdx,得到管柱一維縱向振動(dòng)微分方程

        (2)

        圖1 射孔段管柱動(dòng)力學(xué)模型Fig.1 Mechanics model of perforating string

        1.2 射孔段管柱邊界條件和初始條件的確定

        封隔器處管柱受到約束作用,位移為零;管柱最底端為自由端,初始應(yīng)力為零,管柱固定端和自由端處的邊界條件分別為

        (3)

        射孔之前管柱處于靜止?fàn)顟B(tài),初始速度為零;自重作用下的管柱會(huì)產(chǎn)生一定的伸長,若將自重視為外載荷,管柱處于原長的位置視為管柱的平衡狀態(tài),則其初始位移為零,即初始條件為

        (4)

        2 射孔段管柱固有頻率與主振型分析

        當(dāng)管柱所受外載荷為零時(shí),即令式(2)中的f(x,t)=0,得到管柱縱向自由振動(dòng)方程

        (5)

        (6)

        式中:k為常數(shù)。管柱邊界條件式(3)和式(6)構(gòu)成了微分方程的特征值問題,只有當(dāng)kρ/E>0(即k>0)時(shí),式(6)才有非零解。令k=ω2,ω為正數(shù),求解常系數(shù)齊次線性微分方程式(6),可得管柱振動(dòng)固有頻率和主振型分別為

        (7)

        (8)

        式中:i為正整數(shù)(即i=1, 2, 3, …);fi為各階固有頻率,Hz;ωi為各階固有角頻率,rad/s。

        3 沖擊載荷下管柱動(dòng)力響應(yīng)基本方程分析

        將爆轟沖擊波沿軸向作用于管柱自由端,將自重視為沿管柱軸向均勻分布的外載荷,則管柱的總外載為

        f(x,t)=F(t)δ(x-L)+ρAg-cv(x,t)

        (9)

        式中:F(t)為沖擊載荷隨時(shí)間變化的函數(shù);δ為單位脈沖函數(shù)。將式(9)轉(zhuǎn)化為正則坐標(biāo)下的廣義力為

        (10)

        將管柱位移響應(yīng)展開為正則振型無窮級(jí)數(shù),可得沖擊載荷作用下射孔段管柱動(dòng)力響應(yīng)基本方程

        (11)

        式中:Ui(x)為主振型函數(shù);fi為各階固有頻率;qi為沖擊載荷廣義力;τ為時(shí)間積分變量。結(jié)合式(10)和式(11),可以用數(shù)值積分的方法求出管柱的位移響應(yīng)。作者也考察了橫向沖擊載荷和扭轉(zhuǎn)沖擊載荷的影響,對(duì)管柱強(qiáng)度影響不大,從略。

        4 射孔段管柱動(dòng)力響應(yīng)有限元分析

        應(yīng)用ANSYS有限元軟件的Workbench模塊,基于有限元瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)方法,以油田常用的27/8"×5.51 mm P110油管為研究對(duì)象,建立射孔段管柱三維有限元模型,作用井下實(shí)測射孔沖擊載荷,應(yīng)用后處理程序提取關(guān)鍵數(shù)據(jù),分析管柱的動(dòng)力響應(yīng)規(guī)律,并通過固有頻率的對(duì)比來驗(yàn)證有限元方法的可靠性。

        4.1 射孔段管柱三維有限元模型的建立

        模型管柱長度取20 m,管柱材料的彈性模量為2.06×1011Pa,泊松比為0.3,屈服極為758 MPa,密度為7.85 g/cm3。采用八節(jié)點(diǎn)六面體單元,用映射方式對(duì)劃分網(wǎng)格。封隔器下方3m處有2m長的減震器,作為一節(jié)彈簧考慮,如圖2所示。管柱有限元模型共有24 160個(gè)單元,169 200個(gè)節(jié)點(diǎn)。

        初始時(shí)刻管柱僅受自重作用,不考慮射孔液對(duì)管柱振動(dòng)的影響,速度和加速度均為零。通過井下射孔壓力監(jiān)測儀采集管柱脈動(dòng)壓力,該壓力為實(shí)測得到?jīng)_擊載荷曲線經(jīng)線性回歸得到的載荷譜,施加于管柱,簡化后的載荷曲線如圖3所示。

        圖2 射孔沖擊管柱有限元模型圖Fig.2 Finite element model of perforated impact string

        圖3 射孔沖擊載荷曲線Fig.3 Curve of perforating impact pressure

        4.2 射孔段管柱固有頻率解析解與有限元解對(duì)比與分析

        運(yùn)用ANSYS模態(tài)分析方法,如表1所示,得到射孔段管柱振動(dòng)的前六階固有頻率,由式(7)計(jì)算得到固有頻率解析解??梢钥闯觯苤逃蓄l率的有限元解和解析解相近,平均相對(duì)差為4.18%。對(duì)于石油管工程,壁厚的制造誤差控制在12.5%以內(nèi)就認(rèn)為是合格產(chǎn)品[27]。也就是說,有限元解和解析解誤差不超過12.5%,即認(rèn)為滿足工程精度要求。說明用有限元瞬態(tài)動(dòng)力響應(yīng)方法分析射孔段管柱動(dòng)力響應(yīng),滿足工程精度要求。

        表1 管柱振動(dòng)固有頻率

        4.3 射孔段管柱動(dòng)態(tài)位移分析

        圖4為管柱自由端與固定端位移隨時(shí)間變化曲線。固定端受到封隔器的約束作用,位移恒為零;自由端受到?jīng)_擊載荷作用,其位移隨時(shí)間周期性變化,周期約為15 ms,振動(dòng)幅度隨時(shí)間逐漸減小。在0~30 ms,管柱處于壓縮振動(dòng)狀態(tài),隨后逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槔煺駝?dòng)。9 ms時(shí),管柱壓縮長度達(dá)到最大值19.2 mm;95 ms時(shí),管柱伸長達(dá)最大值9.1 mm,負(fù)號(hào)表示管柱壓縮,正號(hào)表示管柱伸長。Sanders等的分析結(jié)果表明,無減震器的射孔段管柱壓縮50.8 mm,安裝減震器后射孔管柱壓縮93.9 mm。將本文與Sanders等研究中的管柱截面尺寸、長度、射孔彈炸藥裝藥密度、裝藥質(zhì)量、射孔彈數(shù)進(jìn)行比例換算后,本文射孔段壓縮折算系數(shù)為2.49,射孔段折算壓縮48.1 mm,與Sanders等的研究誤差為5.3%。采用同樣的折算方法,本文與文獻(xiàn)[28]的管柱壓縮長度相差5.7%。

        圖4 自由端與固定端位移Fig.4 Deformation of constraint end and free end

        4.4 射孔段管柱速度與加速度對(duì)比與分析

        圖5為管柱上不同位置振動(dòng)速度隨時(shí)間變化的曲面,50 ms內(nèi)出現(xiàn)了三個(gè)速度波峰和三個(gè)速度波谷,波峰之間的間隔約為16 ms,最大速度為9.5 m/s。同一時(shí)刻,管柱上位置從0 m變化到20 m,振動(dòng)速度逐漸增大,越靠近封隔器端(0 m處),管柱振動(dòng)速度越小。在同一位置,速度隨時(shí)間周期性變化,越靠近管柱底端,幅值越大。Sofrygina等只是給出了位移隨時(shí)間的變化關(guān)系曲線,據(jù)此可以推算出管柱最大速度為1.9 m/s,應(yīng)用與5.3同樣的這算方法,文獻(xiàn)[29]折算后的最大速度為8.8 m/s,二者相差7.4%。

        圖5 管柱振動(dòng)速度隨時(shí)間變化曲面Fig. 5 Curves of the vibration speed of pipe string with time

        管柱上不同位置處加速度響應(yīng)曲面如圖6所示,在50 ms內(nèi)出現(xiàn)三個(gè)加速度波峰,加速度峰值約為3 500 m/s2,波峰之間的時(shí)間間隔約為16 ms。0 m處管柱受到封隔器的約 束作用,加速度一直保持為零;同一時(shí)刻,從0 m變化到20 m,振動(dòng)加速度逐漸增大,在管柱底端加速度達(dá)到最大值。在同一位置,加速度隨時(shí)間周期性變化,越靠近管柱底端,幅值越大。同樣的,Sofrygina等只是給出了位移隨時(shí)間的變化關(guān)系曲線,據(jù)此可以推算出管柱最大加速度,采用同樣的折算方法,本文與Sofrygina等研究中的管柱加速度相差7.8%。

        圖6 管柱振動(dòng)加速度隨時(shí)間變化曲面Fig. 6 The vibration acceleration of pipe string with time changing surface

        圖7和圖8分別為管柱自由端與固定端速度和加速度隨時(shí)間變化曲線。由圖可知,固定端受到封隔器的限制作用,其速度、加速度均為零;自由端的速度、加速度均隨時(shí)間按周期15 ms變化。45 ms時(shí),自由端速度達(dá)到最大值5.45 m/s;10 ms時(shí),加速度達(dá)到最大值2.85 km/s2;速度、加速度幅值均隨時(shí)間逐漸減小。

        圖7 自由端與固定端速度Fig.7 Velocity of constraint end and free end

        圖8 自由端與固定端加速度Fig.8 Acceleration of constraint end and free end

        4.5 射孔段管柱等效應(yīng)力分析

        沖擊載荷作用于管柱后以彈性應(yīng)力波的形式沿管柱傳播,引起管柱的應(yīng)力變化。如圖9(a)所示,4 ms時(shí),應(yīng)力波傳到管柱約束端;如圖8(b)所示,23.6 ms時(shí),等效應(yīng)力達(dá)到最大值305.5 MPa,管柱截面上的應(yīng)力分布并不均勻,等效應(yīng)力沿徑向逐漸增大,在管柱外表面達(dá)到最大值。

        圖10為管柱自由端和固定端最大等效應(yīng)力隨時(shí)間變化曲線。自由端等效應(yīng)力曲線與沖擊載荷曲線趨勢(shì)相同,數(shù)值差別不大。固定端最大等效應(yīng)力遠(yuǎn)大于自由端,按周期15 ms變化,幅度逐漸減小。4 ms以內(nèi),固定端最大等效應(yīng)力由自重產(chǎn)生,變化不大;4 ms時(shí)應(yīng)力波傳至此處,等效應(yīng)力突然增大,23.6 ms達(dá)到最大值305.5 MPa。與本文相關(guān)的權(quán)威文獻(xiàn)[10-13]和文獻(xiàn)[25-26]給出了射孔液的壓力脈動(dòng)規(guī)律,但是并未給出管柱各截面的應(yīng)力變化規(guī)律,所以本文給出的應(yīng)力變化規(guī)律可通過井下實(shí)測來獲取數(shù)據(jù),驗(yàn)證準(zhǔn)確性,作為本文后續(xù)研究的重點(diǎn)。

        圖9 t=4 ms和t=23.6 ms時(shí)約束端von-Mises應(yīng)力云圖Fig.9 Von-Mises stress of the constraint end at the time of 4 ms and 23.6 ms

        圖10 自由端與固定端最大等效應(yīng)力Fig.10 Maximum von-Mises stress of constraint end and free end

        4.6 射孔段管柱應(yīng)力波傳播規(guī)律分析

        如圖11所示,為搞清管柱內(nèi)應(yīng)力波的傳播規(guī)律,分析了0.01 ms,1 ms,2 ms,3 ms和4 ms時(shí)管柱最大等效應(yīng)力的軸向分布情況。初始時(shí)刻,管柱只承受自重,等效應(yīng)力較小,1 ms,2 ms,3 ms和4 ms時(shí),應(yīng)力波傳到14 m,9 m,4 m和0 m(封隔器)處,據(jù)此可估算應(yīng)力波在管柱內(nèi)的傳播速度約4 930 m/s,與前面分析的理論計(jì)算值5 123 m/s較接近。

        5 裝藥質(zhì)量和密度及射孔段長度的影響分析

        以真實(shí)L101井為例,考察射孔彈裝藥密度、裝藥質(zhì)量和射孔段長度對(duì)管柱和封隔器處的應(yīng)狀態(tài)的影響。射孔段油管采用Ф73×7.82 mmP110級(jí)油管,油管外徑73 mm,油管內(nèi)徑57.36 mm。射孔段套管外徑127 mm,內(nèi)徑102.72 mm。L101井的射孔段深度為5 945~5 968 m射孔段長度23 m,距離封隔器距離為41.5 m。采用了DP36HMX25-6型射孔彈;單發(fā)裝藥量25 g;裝藥密度1.69 g/cm3;射孔參數(shù)為89槍、102彈、相位角:60°、孔密:16孔/m。

        圖11 不同時(shí)刻管柱最大等效應(yīng)力軸向分布曲線Fig.11 Curve of maximum von-Mises stress along the string at different time

        5.1 裝藥密度對(duì)管柱強(qiáng)度安全性影響分析

        其他參數(shù)保持不變,改變射孔彈裝藥密度,應(yīng)用理論算法,分析裝藥密度對(duì)管柱強(qiáng)度安全性的影響規(guī)律。相關(guān)的計(jì)算結(jié)果如圖12所示??梢钥闯?,裝藥密度增加,封隔器處峰值壓力和油管峰值應(yīng)力增加,在射孔彈裝藥密度超過1.9 g/m3以后,封隔器處峰值壓力和油管峰值應(yīng)力增幅變緩,裝藥密度影響變小。

        圖12 裝藥密度影響分析曲線圖Fig.12 Diagram of influence analysis of charge density

        5.2 裝藥量對(duì)管柱強(qiáng)度安全性影響分析

        其余參數(shù)不變,分析裝藥量改變對(duì)管柱強(qiáng)度安全性的影響規(guī)律。相關(guān)的計(jì)算結(jié)果如圖13所示??梢钥闯觯b藥密度增加,封隔器處峰值壓力和油管峰值應(yīng)力增加,射孔彈裝藥量超過40 g以后,封隔器處峰值壓力和油管峰值應(yīng)力增幅變緩,裝藥量影響變小。

        圖13 裝藥量影響關(guān)系曲線圖Fig.13 Influence relation diagram of loading capacity

        5.3 射孔段長度對(duì)管柱強(qiáng)度安全性影響分析

        其他參數(shù)保持不變,分析射孔段長度對(duì)管柱強(qiáng)度安全性的影響規(guī)律。相關(guān)的計(jì)算結(jié)果如圖14所示??梢钥闯?,射孔段長度從15 m增加到27 m,封隔器處峰值壓力由299.6 MPa增加到335.4 MPa,增幅11.9%。油管峰值應(yīng)力由745.1 MPa增加到790.6 MPa,增幅6.1%,增幅不大。

        圖14 射孔段長度影響關(guān)系曲線圖Fig.14 Effect of the length of the perforation section

        6 結(jié) 論

        分析了管柱的動(dòng)力響應(yīng)規(guī)律,得到以下結(jié)論。

        (1)應(yīng)用振動(dòng)力學(xué)懸臂梁理論,考慮管柱自重及軸向沖擊載荷作用,建立管柱動(dòng)力學(xué)模型,導(dǎo)出管柱縱向振動(dòng)微分方程,應(yīng)用分離變量法求解,得到管柱振動(dòng)固有頻率、主振型及位移動(dòng)力響應(yīng)表達(dá)式。

        (2)管柱固有頻率有限元和解析解相近,平均相對(duì)差4.18%,不超過5%,說明用有限元瞬態(tài)動(dòng)力響應(yīng)方法分析射孔段管柱動(dòng)力響應(yīng),滿足精度要求。

        (3)位移、速度、加速度的變化幅值與文獻(xiàn)[10-13]和文獻(xiàn)[25-26]給出的變化幅值相差不超過10%,說明本文分析方法具有一定的適用性。

        本文首次給出了沖擊載荷作用下射孔段管柱不同時(shí)刻的各個(gè)截面的應(yīng)力及其變化規(guī)律,現(xiàn)有文獻(xiàn)均未給出。但是,包括管柱位移、速度、加速度、射孔液壓力脈動(dòng)和管柱應(yīng)力需要通過井下實(shí)測的方式來獲取實(shí)際參數(shù)。目前作者團(tuán)隊(duì)正在研制射孔管柱震動(dòng)井下測試器,以驗(yàn)證本文算法。

        考慮作為固壁約束的套管、彈性約束的射孔段管柱、射孔液、發(fā)生爆炸的射孔彈炸藥及發(fā)生固液相變的藥型罩之間的流固耦合,模擬爆轟、相變、大變形過程中的管柱位移、速度、加速度、射孔液壓力脈動(dòng)和管柱應(yīng)力變化規(guī)律,將是有意義的嘗試。

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