班级：2012级2班。
专业：油气田开发。
学号：201220082
姓名：姚园。
作业一井眼稳定性与井筒压力。
地层岩石弹性模量6.54×103mpa，泊松比：0.
22，内聚力：18mpa，内摩擦角：28°。
地应力 1=50mpa， 2=(10～50) mpa，井筒内压p=(0～40) mpa，井眼直径220mm，取井眼周围约15倍井眼直径范围进行分析(即取3.0m)，用弹性和弹塑性有限元分析井眼径向位移变化、井壁周围的应力变化和井眼稳定性讨论。
要求：1. 用apdl编程序。
2. 结果要求word文件分析报告。
3. 报告中曲线用excel生成。
apdl程序语言。
1） 当p1=50mpa，p2、p0赋初值分别为10mpa、5mpa时，图1.1 von mises应力云图。
图1.2 塑性等效应力云图。
由图1.2知，在井壁附近局部区域出现塑性变形，表明在p1=50mpa、p2=10mpa 、p0=5mpa应力作用下井壁是不稳定。
图1.3井眼径向位移变化云图。
图1.3所示上下边界位移最大，为11.258mm。
图1.4 p0=5mpa时的sepl曲线。
图1.4 p0=25mpa时的sepl曲线。
分析结果表明当两个主应力p1、p2越接近时，井壁愈稳定，即使没有内压存在，井眼仍会保持稳定。p1为50mpa，内压p0取25mpa，当p2为20mpa时井眼是稳定的，而当p2为10mpa时会在井眼周围出现不同程度的应力集中，导致井壁失稳。
因此，井眼失稳主要是由于两个主应力的差异造成的。但也与井眼内液柱产生的内压有很大关系，内压得存在会消除部分由于地应力的各向异性带来的井眼。
附近的应力集中。
作业二。 钢板受力分析。
钢板：e=2.1×105mpa； v=0.3，材料屈服应力：650mpa，厚度=25mm；p=30mpa
1.求孔眼附近 x的值(用路径曲线分析)，钢板内 x、 y、 xy 以及von mises的应力场分布，形成word文件分析报告。
2. p约为多少时，钢板开始屈服，钢板內最大von mises应力发生在什么位置？孔眼内壁附件的位移变化以及各种应力变化等值线云图，形成分析报告。
要求：1.用apdl编程序。
2.结果要求word文件分析报告。
3.报告中曲线用excel生成。
apdl程序语言。
图2.1 1/4钢板 x方向所受应力σx
图2.2 p=30mpa时孔眼附近 x的路径曲线。
当p=30mpa时，钢板的受力图：
图2.3 x方向所受应力。
图2.4 钢板y方向所受应力。
图2.5 钢板所受剪切应力τxy
图2.6 von mises应力云图。
欲使钢板屈服，最大应力必须达到材料的屈服极限，因分析是在弹性范围内，应力的变化服从线形分布，**p为225.5mpa。
p=225.5mpa带入程序，进入ansys运行分析得钢板的von mises应力分布云图：
图2.7 von mises应力云图(p=225.5mpa)
图2.8 钢板开始屈服时位移变化（xy方向）
图2.9 钢板开始屈服时x方向所受应力。
图2.10 钢板开始屈服时y方向所受应力。
图2.11 钢板开始屈服时所受剪切应力。
图2.12 钢板开始屈服时von mises应力云图。
作业三。 桁架受力分析。
a=0.046m2
e=2.1*1011n/m2
v=0.3求反力、杆的内力、节点位移，哪些杆受压、哪些杆受拉？
要求：1. 用apdl编程序。
2. 结果要求word文件分析报告。
apdl程序语言。
图3.1 桁架内力云图。
图3.2 桁架的位移变化云图。
如上图3.3：
受拉的杆分别是，
受压杆分别为,。
图3.3 模型示意图。
1．杆的内力分析。
2. 杆的反力分析。
3.节点位移分析。
作业四。 管道层流和紊流。
层流模拟：1.2d管道，模拟雷诺数为90的层流问题，速度为1 in/s 。
2.获得解后，增加速度到50 in/s，研究其对流场的影响获得新的解。
3.增加管道长度30in，研究流场变化。
apdl程序语言。
1）当re为90; v为1in/s情况下。
图4.1 层流流场速度矢量图。
图4.2 total stagnation pressure云图。
图4.3 入口及回流区流速分布图。
图4.4 出口速度分布曲线。
2）当re为90; v为50in/s情况下。
图4.5 流线向量图。
图4.6 total stagnation pressure云图。
图4.7 入口及回流区流速分布图。
图4.8 出口端速度分布曲线。
3）增加30in管道长度，re=90 v=50in/s
图4.9 流线向量图。
图4.10 total stagnation pressure云图。
图4.11 入口及回流区流速分布图。
图4.12 出口速度分布曲线。
作业五：5. 梁受力分析。
已知：梁材料e=2.1×105mpa
v=0.3=7850kg/m^3
要求：1. 用apdl编程序。
2. 优化工字梁的横截面尺寸，保证梁的最大变形小于1mm，梁的重量控制在5t左右。
3. 验算ansys获取梁的重量与精确计算的重量的准确性。
4.获取a、c点反力？
5.画出剪力图、弯矩图？
6.获取最大转角、最大弯矩位置及其大小？
7.梁上最大应力、最大位移分析及其位置？
8.获取梁横截面上的von mises、变形分布云图。
9. 结果要求word文件分析报告。
1. apdl 程序语言。
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