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第1篇有限元技术及工作原理1

第1章 有限元法简介1

1.1有限元法的起源与发展1

1.2有限元法中的常用术语2

1.3有限元法的基本思想3

1.4有限元法求解问题的基本步骤3

1.5有限元法在结构分析中的应用4

1.6有限元法的发展趋势5

第2章 有限元法中的理论基础6

2.1位移法6

2.2加权余量法7

2.3变分原理和里兹方法9

第3章 平面问题的有限元法11

3.1平面问题分类11

3.2平面问题基本方程11

3.3常用的平面单元12

3.4单元位移模式和形函数的构造13

3.5单元刚度矩阵和等效节点荷载列阵15

3.6总体刚度矩阵和荷载列阵15

3.7位移边界条件的处理15

3.8总体方程求解和应力计算16

第4章 空间问题的有限元法17

4.1四节点四面体单元17

4.2六面体单元20

第2篇ANSYS有限元软件及结构分析实例25

第5章ANSYS有限元软件简介25

5.1 ANSYS软件的发展25

5.2 ANSYS软件的主要技术特征26

5.3 ANSYS软件的使用环境26

5.4 ANSYS软件的基本操作26

5.5 ANSYS结构分析38

第6章 基于ANSYS技术的常见结构有限元分析49

6.1平面应力问题有限元分析49

6.2平面应变问题有限元分析59

6.3轴对称问题有限元分析65

6.4梁问题有限元分析82

6.5桁架问题有限元分析90

6.6结构模态有限元分析99

6.7结构瞬态响应有限元分析106

6.8疲劳问题有限元分析113

第3篇有限元技术在油井管工程中的应用129

第7章 非均匀地应力作用下套管应力分析129

7.1地应力简介129

7.2国内外套管损坏现状分析130

7.3常用套管挤毁压力计算公式131

7.4非均匀地应力作用下套管应力计算公式133

7.5非均匀地应力作用下套管应力有限元计算139

第8章 磨损套管剩余强度分析144

8.1套管磨损程度分析144

8.2深井偏心磨损套管剩余强度理论分析155

8.3厚壁套管磨损后应力实例分析161

8.4厚壁套管磨损后应力双极坐标解答与有限元对比分析175

第9章 射孔段套管强度分析177

9.1射孔段套管抗外挤强度分析177

9.2非均匀地应力下射孔段套管抗外挤强度分析180

9.3含孔边裂纹射孔套管抗内压强度分析184

9.4射孔段套管Von Mises等效应力分析192

第10章 管柱振动特性及振动对管体影响分析197

10.1管柱振动特性分析197

10.2完井管柱疲劳寿命分析205

10.3振动管柱与井壁磨损分析210

第11章 螺纹接头完整性分析213

11.1螺纹接头完整性分析方法简介213

11.2 API标准螺纹接头完整性有限元分析214

11.3特殊螺纹接头完整性有限元分析219

参考文献238