基于APDL语言的定向钻管道回拖力学性能仿真分析.pdf

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1、20O9年管技苍5设备2009第4期PipelineTechniqueandEquipmentNo．4基于APDL语言的定向钻管道回拖力学性能仿真分析李文勇，高学仕，周星(中国石油大学(华东)，山东东营257061)摘要：简述了APDL语言的参数化特点，介绍了ANSYS在定向钻仿真中的优势：计算机仿真可以克服场地、经费不足、参数繁多、时间跨度等方面的困难。采用ANSYS并结合APDL语言对定向钻的管道回拖过程进行仿真，对回拖管道的应力和变形以及回拖力进行了分析，得出了管道应力沿中性轴径向对称分布，且距离中性

2、轴越远值越大的规律。给出了不同穿越曲率半径下管道力学性能的变化规律：随着穿越半径的增大，回拖力逐渐变大，接触压力逐渐变小，并且二者变化规律可用高阶多项式描述。关键词：APDL语言；ANSYS；定向钻；管道回拖中图分类号：TE973．4文献标识码：A文章编号：1004—9614(2009)04—0001—02TheSimulationandAnalysisaboutMechanicalPropertiesofPipelineBack—dragginginDirectionalDrillingBasedonAP

3、DLLIWen-yong，GAOXue-shi，ZHOUXing(ChinaUniversityofPetroleum，Dongying257061，China)Abstract：ThispapermakesabriefintroductionoftheparametriclanguageofAPDLandtheadvantageofANSYSinsimula—tionsofdirectionaldrilling．Computersimulationcanovercomemanydificultiessuc

4、hasthelackofgroundandmoney，toomanyparameters，andtimespanwhensimulatingthepipelineback—draggingindirectionaldrillingwithANSYSandAPDL．Itanalysesthestressandstrainofback—draggingpipelineandthedraggingforceandthuspresentsaknowledgeofthefactthatthestressofpipel

5、ineissymmetricallydistributedradiallyalongtheneutralaxisandthatthefartheritisfromtheneutralaxis，thelargerstresstherewillbe．Itliststhechangeofthepropertiesofpipelineback—draggingalignedatdifferentcrossingcurvatureradiiWiththeincreaseofthecrossingcurvaturera

6、dius，thedraggingforceisgraduallybigger，butthecontactstressbecomessmaller，andthechangecanbedescribedashighdegreepolynomia1．Keywords：APDLlangue；ANSYS；directionaldrilling；pipelineback·dragging0引言用户根据实际情况改变程序，以满足设计和分析需定向钻是目前使用广泛的管道非开挖施工方法，要。可用于石油、天然气、石化产品、水、污水

7、等流体输送通过APDL语言，用户可以精心计划、创建一个高管道和电力、光缆管道的施工¨J。管道能否成功回拖度完善的控制方案，使程序发挥最大作用。大大降低是定向钻成功与否的关键因素。定向钻穿越管线回由模型几何形状改变带来的ANSYS程序上修改的繁拖时要求一次完成，回拖过程中停顿容易因抱管或孔琐性。道塌方导致穿越失败』。因此，对管道在回拖过程中2ANSYS在管道回拖过程中的应用的力学性能分析，有助于定向钻工程的顺利完成。对于长输管道，管道回拖过程的影响因素很多，1APDL语言简介各因素之间的作用关系难以确定，而根

8、据实际情况进APDL是ANSYS内部集成的参数化设计语言。行全尺寸、多参数的物理实验，不仅成本高，而且难度APDL具有：参数、表达式和函数、分支和循环、重复和大。计算机仿真可以克服场地、经费不足、参数繁多、复写、宏以及用户子程序等功能。这些功能既可以时间跨度等方面的困难，在计算机上进行各种模拟实单独使用又可以同时使用，这些全局控制特性，允许验以及计算机仿真显示，为这方面的研究提供了有力的手段。收稿日期：2008—