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西南石油大学油层物理考研《油层物理CAI课件》练习检测题目9年第号1。
2.3.4.5.6.7.储层流体的物理性质天然气有哪些分类？它是如何分类的？代表天然气成分的一般方法是什么？压缩因子z的物理意义是什么？如何确定多组分物质的表观临界压力和表观临界温度？天然气的体积系数是多少？天然气的可压缩性是多少？什么是泡点和露点？地层油的饱和压力是多少？如何定义地层油的溶解油气比？试分析它与天然气在原油中溶解度的区别和联系。
8。
一个带刻度的活塞气缸配有45000cm3(在10325帕，00摄氏度时)。
当温度和压力从03变化到地层条件(17.8兆帕，71C)时，测量体积为265厘米。
气体压缩系数是多少？9.当天然气的相对密度为0.743，局部地层压力为13.6兆帕，地层温度为93.30℃时，计算天然气的压缩系数。
10。
天然气成分分析结果见表1-4。
地层压力为8.3兆帕，地层温度为320℃表1-4由CH4 C2H6 C3H8 IC4H10Mol组成，分为0.902 0.045 0.031 0.021 (1)，并得到天然气的压缩系数。
(2)计算天然气的体积系数；(3)尝试将地下10000m3天然气所占的体积转换；11。
画出油层的烃相状态，在图上标出纯油层、饱和油层、凝析气藏和气藏的位置，注意压力和温度的范围12。
什么是一次脱气和多次脱气？一次脱气和多次脱气的区别和联系是什么？13.第一油层温度为750℃，饱和压力Pb=18MPa，饱和压力下溶解汽油比Rob=120 m3/m3当压力降至15兆帕时，气体已经分离，气体的相对密度为0.7，r为115。
m3/m3，Pb=1.25，两相的体积系数是多少？40.地层水的分析结果如下。
试着计算它的水类型。
1-10钠+镁+钙+氯-硫酸-HCO 3-4952 838 620 10402 961 187 14。
定性绘制天然气的体积系数Bg、压缩系数Cg和粘度系数Pg如下图所示，以及温度的变化规律15。
西南石油大学油层物理课后习题作业部分答案1-24. 下图1-1为两岩样的粒度组成累积分布曲线，请画出与之对应的粒度组成分布曲线，标明坐标并对曲线加以定性分析。
WiWLog di图1-1 两岩样的粒度组成累积分布曲线答：重量d答：粒度组成分布曲线表示了各种粒径的颗粒所占的百分数，可用它来确定任一粒级在岩石中的含量。
曲线尖峰越高，说明该岩石以某一粒径颗粒为主，即岩石粒度组成越均匀；曲线尖峰越靠右，说明岩石颗粒越粗。
一般储油砂岩颗粒的大小均在1～0.01mm之间。
粒度组成累积分布曲线也能较直观地表示出岩石粒度组成的均匀程度。
上升段直线越陡，则说明岩石越均匀。
该曲线最大的用处是可以根据曲线上的一些特征点来求得不同粒度属性的粒度参数，进而可定量描述岩石粒度组成的均匀性。
曲线A基本成直线型，说明每种直径的颗粒相互持平，岩石颗粒分布不均匀；曲线B上升段直线叫陡，则可看出曲线B所代表的岩石颗粒分布较均匀。
1-30.岩石孔隙度的一般变化范围是多少？?a、?e、?f的关系怎样？常用测定孔隙度的方法有哪些？影响孔隙度大小的因素有哪些？答：1）根据我国各油气田的统计资料，实际储油气层储集岩的孔隙度范围大致为：致密砂岩孔隙度自＜1%～10%；致密碳酸盐岩孔隙度自＜1%～5%；中等砂岩孔隙度自10%～20%；中等碳酸盐岩孔隙度自5%～10%；好的砂岩孔隙度自20%～35%；好的碳酸盐岩孔隙度自10%～20%。
2）由绝对孔隙度?a、有效孔隙度?e及流动孔隙度?ff的定义可知：它们之间的关系应该是?a>?e>?ff。
3）岩石孔隙度的测定方法有实验室内直接测定法和以各种测井方法为基础的间接测定法两类。
间接测定法影响因素多，误差较大。
实验室内通过常规岩心分析法可以较精确地测定岩心的孔隙度。
4）对于一般的碎屑岩(如砂岩)，由于它是由母岩经破碎、搬运、胶结和压实而成，因此碎屑颗粒的矿物成分、排列方式、分选程度、胶结物类型和数量以及成岩后的压实作用（即埋深）就成为影响这类岩石孔隙度的主要因素。
现代CAE技术大作业1 3D实体结构有限元力学分析轴承套受压力10MPa，底板底面固定不动。
材料1: E=2.0e5MPa，ν=0.3，σs=325MPa；材料2: E=2.5e5MPa,ν=0.28，σs =650MPa ；材料3: E=1.8e5MPa，ν=0.25，σs =250MPa 。
要求：图1.1 轴承套尺寸图（1）交结果图(实体模型和网格模型显示材料性质)；（2）提交Von Mises应力计算云图结果及其最大变形结果云图；（3）分析三种材料的安全系数和可能的危险位置。
（4）模型网格节点数、单元数分别是多少？1.1 APDL代码fini/clear/filename,LQ_201421000189 /prep7!建立实体模型RECTNG,0,200,0,100 VEXT,1, , ,0,0,25,,,,CYL4,25,25,12.5,,,,25 VGEN,2,2,,,150,,,,0vsbv,1,2vsbv,4,3KWPAVE,7,8wprot,0,90,0RECTNG,-50,50,0,50cyl4,0,50,45asba,7,8csys,4VEXT,11, , ,0,0,75,,,, kwpave,26RECTNG,0,50,0,50 LFILLT,56,55,25,al,58,60,59asba,20,21cyl4,25,25,12.5asba,22,20csys,4VEXT,21, , ,0,0,15,,,, kwpave,7,8csys,4VSYMM,x,3, , , ,0,0!*kwpave,48VSBW,1VSBW,2wprot,0,,90VSBW,5VSBW,6kwpave,30 VSBW,5VSBW,8wprot,0,,90VSBW,6vglue,all!*et,1,solid185!*!设置不同材料的杨氏模量与泊松比mp,ex,1,2.0e5mp,prxy,1,0.3mp,ex,2,2.5e5mp,prxy,2,0.28mp,ex,3,1.8e5mp,prxy,3,0.25VSEL, , , ,20VATT,3,,1,0VSEL, , , ,21VATT,3,,1,0VSEL, , , ,1VATT,2,,1,0VSEL, , , ,17VATT,2,,1,0VSEL, , , ,6VATT,1,,1,0VSEL, , , ,19VATT,1,,1,0VSEL, , , ,13VATT,1,,1,0VSEL, , , ,14VATT,1,,1,0VSEL, , , ,15VATT,1,,1,0VSEL, , , ,16VATT,1,,1,0VSEL, , , ,18VATT,1,,1,0ALLSEL,ALL/REPLOT!设置各条线的网格数并划分网格LESIZE,38, , ,5, , , , ,1 LESIZE,45, , ,5, , , , ,1 LESIZE,37, , ,25, , , , ,1 LESIZE,46, , ,50, , , , ,1 LESIZE,35, , ,50, , , , ,1 LESIZE,44, , ,25, , , , ,1 LESIZE,43, , ,30, , , , ,1 LESIZE,127, , ,30, , , , ,1 LESIZE,178, , ,10, , , , ,1 vsweep,1vsweep,17!设置各条线的网格数并划分网格LESIZE,113, , ,20, , , , ,1 LESIZE,120, , ,15, , , , ,1 LESIZE,184, , ,10, , , , ,1 LESIZE,65, , ,20, , , , ,1 LESIZE,186, , ,10, , , , ,1 LESIZE,74, , ,10, , , , ,1 LESIZE,68, , ,20, , , , ,1 LESIZE,69, , ,15, , , , ,1 LESIZE,70, , ,20, , , , ,1 LESIZE,71, , ,25, , , , ,1 LESIZE,175, , ,20, , , , ,1 LESIZE,187, , ,10, , , , ,1 LESIZE,92, , ,25, , , , ,1 LESIZE,91, , ,10, , , , ,1 LESIZE,107, , ,10, , , , ,1 LESIZE,95, , ,15, , , , ,1 LESIZE,96, , ,20, , , , ,1 LESIZE,97, , ,15, , , , ,1 LESIZE,98, , ,20, , , , ,1 vsweep,20vsweep,21!设置各条线的网格数并划分网格LESIZE,152, , ,25, , , , ,1 LESIZE,5, , ,50, , , , ,1 LESIZE,144, , ,50, , , , ,1 LESIZE,119, , ,25, , , , ,1 LESIZE,111, , ,10, , , , ,1 LESIZE,48, , ,20, , , , ,1 LESIZE,170, , ,40, , , , ,1 LESIZE,173, , ,10, , , , ,1 LESIZE,174, , ,10, , , , ,1 LESIZE,81, , ,25, , , , ,1 LESIZE,99, , ,10, , , , ,1 LESIZE,183, , ,40, , , , ,1 LESIZE,2, , ,30, , , , ,1 LESIZE,4, , ,25, , , , ,1 LESIZE,6, , ,50, , , , ,1 LESIZE,18, , ,20, , , , ,1 LESIZE,19, , ,25, , , , ,1 LESIZE,20, , ,20, , , , ,1 LESIZE,17, , ,25, , , , ,1 LESIZE,27, , ,20, , , , ,1 LESIZE,28, , ,25, , , , ,1 LESIZE,29, , ,20, , , , ,1 LESIZE,30, , ,20, , , , ,1 LESIZE,147, , ,25, , , , ,1 LESIZE,169, , ,10, , , , ,1 LESIZE,150, , ,10, , , , ,1 LESIZE,21, , ,20, , , , ,1 LESIZE,31, , ,10, , , , ,1 vsweep,6vsweep,19vsweep,13vsweep,14vsweep,15vsweep,16vsweep,18VPLOTFINISH!求解/solda,74,allda,43,allda,12,allda,79,allda,18,allda,71,all da,65,allSFA,51,1,PRES,10 SFA,58,1,PRES,10 SFA,59,1,PRES,10SFA,6,1,PRES,10 !** solve fini1.2 建模分析结果图（1）实体模型图1.2有限元实体模型（2）有限元实体和网格模型图1.3有限元六面体网格模型（3）Von Mises 应力云图和变形云图图1.4 Von Mises应力计算结果云图图1.5变形计算结果云图（4）分析三种材料的安全系数和可能的危险位置为了分析三种材料的危险位置，现分别取出三种材料的Von Mises应力云图，如下图1.6 底坐Von Mises应力云图图1.7轴套Von Mises应力云图图1.8 挡板Von Mises应力云图1.3 结果分析（1）分析三种材料的安全系数和可能的危险位置由上图（图1.6-1.8）应力分析结果可以看出，各部件的受力情况各不相同，底板、轴承套、挡板的最大等效应力分别为73.18MPa、225.82MPa和164.50MPa，由于各部件的屈服强度各不相同，分别为325MPa、650MPa和250MPa，计算得到各部件的安全系数，如表1所示：表1-1三种材料应力分析表由图可以看出，该结构的最大受力位置在轴承套与挡板接触的位置，由于挡板的屈服强度更低，安全系数也就更低（见表1），因此，推测该结构可能的危险位置在挡板前表面与轴承套接触的位置，如图1.8所示。
3、管道层流和紊流CFD分析二维管道层流和紊流CFD分析，其结构尺寸见图3所示(单位mm)。
流体介质为空气，空气密度m3，空气粘度kg/m-s，出口压力为0。
其中出口段长度L能够任意转变，问题：1)当L=200mm时，层流模拟，模拟雷诺数为90的层流问题，入口速度为s。
分析二维管道内的速度场散布。
2)增加管道长度，即L=860mm时，紊流模拟，入口速度到s，计算雷诺数大于4000时，用紊流模型求解，分析其速度场的转变和散布。
图3 二维管道结构示用意100502565L外壁面内壁面进口过渡出口图3-1 结构化网格图3-2 非结构化网格（1）层流模拟：流速为s 时，压力场和速度场如下所示。
图3-3管道压力散布云图压力：Pa图3-4 管道速度散布云图图3-5 管道速度散布矢量图图3-6 出口边界速度转变曲线由模拟结果可知，在流速较低且雷诺数较小的情形下，流体处于层流状态，流速按抛物线规律散布，而由于流体粘性的作用，压力沿管道慢慢降低。
在管道流速：m/s流速：m/s回流区截面突变处存在漩涡，产生水击现象，易引发管道的疲劳破坏工程实际中应幸免水击现象的发生，在设计管道时应尽可能设计为沿流体流动方向即锥形，幸免漩涡的产生。
（2）紊流模拟：①管道加长前，流速为s 时，压力场和速度场如下所示。
图3-7 管道压力散布云图图3-8 管道速度散布云图压力：Pa流速：m/s图3-9 管道速度散布矢量图图3-10 出口边界速度转变曲线由模拟结果可知，在流体雷诺数增大且速度增大的同时，出口流速散布呈现不规那么散布，不同质点的流速散布不同。
流体质点发生无规那么的脉动现象，且管道截面突变出，漩涡强烈水击容易发生，管道突变出应设计为锥形。
②管道加长760mm 后，流速为s 时。
图3-11 结构化网格流速：m/s回流区图3-12 非结构化网格图3-13 管道压力散布云图图3-14管道速度散布云图压力：Pa流速：m/s图3-15 管道速度散布矢量图图3-16 出口边界速度转变曲线由模拟结果可知，大雷诺数下，速度必然时，随管道长度增加，速度散布趋于均匀，主流区速度梯度比较小，而近壁区速度梯度大，粘性力大，这与理论分析相符。
现 代 CAE 技 术 大 作 业第一题 井眼稳定性与井筒压力1 井眼径向位移2 井周应力变化路径 单位：mm （查看Von Mises stress ） 单位： MPa/PREP7 a=1500 r=110 p1=50 p2=50 p0=10 ex1=6.54e3 nu1=0.22 ch=18 angle=28 ET,1,PLANE82 KEYOPT,1,3,2 MP,EX,1,ex1MP,PRXY,1,nu1 TB,DP,1TBMODIF,1,1,ch TBMODIF,1,2,angle TBMODIF,1,3, RECTNG,0,a,0,a, CYL4,0,0,r asba,1,2LESIZE,9, , ,40,0.2, , , ,1 LESIZE,10, , ,40,0.2, , , ,1 LESIZE,2, , ,30, , , , ,1 LESIZE,3, , ,30, , , , ,1 LESIZE,5, , ,20, , , , ,1 MSHAPE,0,2D MSHKEY,0 AMESH,3 FINISH /SOLDL,9, ,SYMM DL,10, ,SYMM SFL,3,PRES,p1, SFL,2,PRES,p2, SFL,5,PRES,p0, solve FINISH /post1 csys,1PATH,In_Wall,2,30,20, PPATH,1,node(r,0,0) PPATH,2,node(r,90,0)从以上分析可知，井眼周围所受的最大应力为81.28MPa ，此应力发生图2所示的红色区域内，此区域极易发生井壁坍塌、脱落破坏，在工程中应给予足够的重视。
第二题 钢板受力分析 APDL 程序孔板内的σx 、σy 、τxy ，以及V on Mises Stress 见图4至图7所示。
/PREP7RECTNG,,150,,150, CYL4, , ,13 ASBA, 1,2ET,1,PLANE82 KEYOPT,1,3,3 R,1,25,MP,EX,1 ,2.1e9, MP,NUXY,1 ,0.3, KESIZE,5,2 KESIZE,6,2 ESIZE,15,0, MSHAPE,0,2D MSHKEY,0AMESH,3 FINISH /SOLUDL, 10, ,SYMM DL, 9, ,SYMM SFL,2,PRES,30, , SOLVE FINISH /POST1! PLNSOL,S,X,0,1/EXPAND,4,POLAR,HALF,,90取孔眼周围路径做井周长度与σx 的曲线，见图8所示。
Unit 6答案Active Reading (1)●课前预习语段1.darkness descended over Sydney2. the noise was deafening3.my mind was focused4. close to the realization of the childhood dream5.push oneself beyond one’s known limits6. ensure that my dream came true7.stick to the plan 8. catch my breath9. the shouts of encouragement and the cries of hope 10. I felt unified with the crowd11.we all had the same vision and the same dream 12. long jump13. shut out all thoughts of pain 14. My spirits lifted and I felt composed15.I would do my best and run my heart out 16. keep up with the group17. gruelling competition 18. mental and physical fatigue were starting to crush me19. fight back 20. set the pace 21. see the gap opening22. all down to mental stamina 23. bear sth in mind 24. set a new personal best25. make it 26. wait for confirmation 27. keep negative thoughts from my mind28. what if I have just missed out？29. what it felt like to be the Olympic champion30.the moment that will stay with me for the rest of my life 31. my name in lights32.I felt a tingle through the whole of my body 33. clap and shout with delight概要1. my childhood dream2. felt unified3. crush me4. one more lap towards5. I’d just made it6. my name in lights7. stay with me课文辅导（即时操练）2-1 peter cheated on the examination. He will have to go and see the dean2-2 did you have to pay in cash? Yes, I did.2-3If they did come out, he would have to kill them.3-1 Concrete is composed of cement, sand and gravel mixed with water.3-2 England, Scotland and Wales compose the island of Great Britain.3-3 Mere facts, badly stated, do not compose a good book.3-4 Though the costume consists only of a sheet, it was very effective.3-5 These houses do not comprises all his property.3-6 The committee comprises men of widely different views.3-7 This growing poverty in the midst of growing poverty constitutes a permanent menace to peace.4-1 could /was able to 4-2 could 4-3 could 4-4 was able to5-1 She went out to stretch her legs after lunch.5-2They had to work at full stretch to get the job finished in time.5-3 Can you work (for) six hours at a stretch?●巩固与拓展posed2.strain3.incurs4.vocal5.boost6. shut out7. leading up to8.made it 9. count down 10. roar 11.missed out 12. stretched 13. held out14. run one’s heart out 15. mental and physical fatigue 16. Olympic champion17. dream comes true 18. beyond my known limits 19.shut out all thoughts of pain20-22 Open-endedActive Reading (2)●课前预习语段1.blow the whistle on2.get a big laugh3. back and forth4. grow up with5.collide with the same cultural barrier6. the World Cup soccer tournament7. have no clue what’s going on 8. trip over each other 9. look like an accident10. a game of chance 11. a scene of sheer chaos 12. tune reminiscent of13. tend to be standoffs 14. to put a good face on sth 15. score goals16. by chance 17. the best illustration of the chance nature 18. goal shots19. off course 20. takes full credit for sth 21. clock ticks away22. precision ball-handling 23. a top/first priority 24. Let's face it.25. God never meant for most of us to 26. run at top speed 27. a yellow card28. a mild reprimand 29. This leaves everyone perplexed.30. professional commentators 31. at a loss for words 32. the BBC's voice of soccer33. out of control 34. keep 22 hopped-up athletes in line 35. flock to see this game 概要1. a game of chance2.chance nature3. goal shots4. standoffs5. runs out6. strategies and regulations7. offside rules8.infractions9. kneeing, handballing课文辅导（即时操练）4-1 The movie kept the audience in suspense until the end.4-2 The government decided to suspend introduction of the new scheme.4-3 He suspended his coat on a hanger.6-1 Let me give an example to illustrate the point.6-3 A few statistics will illustrate the general trend.6-4 She looked like a princess in a nineteenth-century illustration.9-1 The school will give priority to science, maths and modern languages...9-2 I disagree with the premise that economic development has priority over the environment.12-1 strategy 12-2 Tactics strategy strategy tactics Tactics strategy12-3 strategy●巩固与拓展1.precision2.are deemed3.professional4.illustration of5. collided with6.priority over7. moan8. flock to9. soared 10. strategy 11. interpretation12. by chance 13. at a loss for words 14.back and forth 15.flock to see this game 16. at a loss for words 17. a top/first priority 18. tend to be standoffs19. collide with the same cultural barrier 20. the World Cup soccer tournament21-22 Open-ended四级题训练1. G incredibly2. K replace3. J reduced4.. L sense5. H powering6. D exceptions7. E expand 8. O vast 9. F historic 10. I protect11. E. domestic 12. C. communities 13. O. survive 14. H. gather 15. M. serves 16. N. surroundings 17. J. recession 18. K. reported 19. I. households 20. F. financially 21 growth 22 stable 23 challenges 24 certainly 25 role 26 combined 27 significant 28 included 29 comprise 30. solutions31.tend to 32. negative 33. efficiently 34. associated 35. alert 36. function37. definitely 38.younger 39. continuing 40. different。
油气田应用化学_西南石油大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.在模拟工程状态下，测得的水泥浆稠度随时间、温度、压力变化的曲线称为。
参考答案:稠化曲线2.稠化时间是指水泥浆稠度达到 Bc的时间，为施工时水泥浆可泵送的极限时间。
参考答案:1003.添加于固井水泥浆中，能延长水泥浆稠化时间的外加剂称为剂。
参考答案:缓凝4.理论分析和实验结果都表明，降失水剂在水泥颗粒表面的作用对控制失水有重要作用。
参考答案:吸附5.相同条件下，温度越高，水泥水化速度越。
参考答案:快##%_YZPRLFH_%##迅速##%_YZPRLFH_%##高##%_YZPRLFH_%##大6.下列关于处于诱导期的C3S特点的说法正确的是：（）参考答案:水化形成的包覆层的渗透率低7.提高效率是提高固井质量的关键。
参考答案:顶替8.添加于固井水泥浆中，能水泥浆稠化时间的外加剂称为缓凝剂。
参考答案:延长##%_YZPRLFH_%##增长##%_YZPRLFH_%##增加9.分散剂在水泥浆中的主要作用是（）参考答案:改变水泥浆的流变性，以有利于实现紊流顶替10.在水泥浆水化过程中，（）期是固井工程中进行泵送水泥浆施工可以利用的时间段。
参考答案:诱导11.降失水剂功能是控制水泥浆中液相滤失；工程作用是（）参考答案:保持水泥浆性能的相对一致性_保持水泥浆性能的相对稳定性_防止污染油气层12.处于层流状态下的水泥浆有沿流体总方向的轴向运动，也有径向运动，能比较均匀地推进，有利于提高顶替效率和固井质量。
参考答案:错误13.水泥生产中急冷的主要目的之一是防止γ－C2S的大量生成参考答案:正确14.写出水泥熟料矿物 3CaO·Al2O3（铝酸三钙）的简写式。
参考答案:C3A15.铝酸三钙的水化反应受影响最大。
参考答案:石膏##%_YZPRLFH_%##CaSO4·2H2O##%_YZPRLFH_%##二水硫酸钙16.曲线，常作为衡量水化速度的重要参考。
现代CAE技术作业
作业一 3D 实体结构有限元力学分析
结构尺寸(单位mm)见图，轴承套受压力10MPa ，底板底面固定不动。
材料1: E=2.0e5MPa,u=0.3，δs=325MPa ；材料2:E=2.5e5MPa,u=0.28，δs=650MPa ；材料3: E=1.8e5MPa,u=0.25，δs=250MPa 。
20
7
510
2
2
252
4
1
底
轴承座
4孔直径为轴
挡
材料材料
材料
材料
作业二 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σ1=50MPa ，σ2=(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 Finish /clear
/filname,homework1 /prep7 a=1500 !mm b=1500 !mm ro=110 !mm Ex=6.54e3 !MPa ux=0.22 ch=18 !MPa angle=28
p1=50 !MPa
p2=10 !MPa p0=5 !MPa ET,1,PLANE42 MP,Ex,1,ex MP,PRXY ,1,ux TB,DP,1,,, TBMODIF,1,1,ch TBMODIF,1,2,angle
RECTNG ,0,a,0,b, PCIRC,ro, ,0,360, ASBA, 1, 2
LESIZE,10,,,10,0.2,,,,1 LESIZE,9,,,10,0.2,,,,1 LESIZE,5,,,10,,,,,1 LESIZE,2,,,10,,,,,1 LESIZE,3,,,10,,,,,1 MSHAPE,0,2D MSHKEY ,0 AMESH,3
!/eof /SOL
DL,10,,SYMM
DL,9,,SYMM SFL,3,PRES,p1 SFL,2,PRES,p2 SFL,5,PRES,p0 solve
（1） 当P 1=50MPa ，P 2、P 0赋初值分别为10MPa 、5MPa 时，
图1.1 V on Mises 应力云图
应力（MPa ）
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P 1=50Mpa 、P 2=10Mpa 、P 0=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 。
位移（mm ）
塑性等效应力（MPa
）
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。
作业三. 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σx的值(用路径曲线分析)，钢板内σx、σy、τxy 以及V on 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V on 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。
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。
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
σ
x
(MPa)
σ
x
(MPa)
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 V on Mises 应力云图
应力（MPa ）
σy (MPa )
τxy (MPa)
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，预测P 为225.5Mpa 。
P=225.5Mpa 带入程序，进入ANSYS 运行分析得钢板的V on Mises 应力分布云图：
图2.7 V on 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
位移（mm ）
σx (MPa )
应力（MPa ）
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V on Mises 应力云图
τxy (MPa)
σy (MPa )
应力（MPa ）
作业四. 桁架受力分析 A=0.046m 2
E=2.1*1011N/m 2 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。
图3.1 桁架内力云图
内力（Pa ）
图3.2 桁架的位移变化云图
如上图3.3：
受拉的杆分别是3、5、6，
受压杆分别为1、2、4、7,。
图3.3 模型示意图
1．杆的内力分析 ELEM
1 2 3 4 5 6 7 MFORX -30.000 -87.500
52.500 -37.500 25.000 15.000 -25.000 SAXL
-652.17
-1902.2
1141.3
-815.22
543.48
326.09
-543.48
NODE FX FY 2 100.00 3
-0.35527E-13
-70.000
NODE
UX
UY UZ
USUM 1 0.56470E-07 -0.12993E-06 0.0000 0.14167E-06 2 0.45290E-07 0.0000 0.0000 0.45290E-07 3 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 4 -0.19565E-07 -0.63199E-07 0.0000 0.66158E-07 5 -0.25155E-07
-0.20085E-06
0.0000
0.20242E-06
位移（m ）
作业五. 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。
（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
V (in/s)
Total Stagnation Pressure (psi )
Vx (in/s)
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
V (in/s)
Total Stagnation Pressure (psi )
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
Vx (in/s)
V (in/s)
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
Total Stagnation Pressure (psi )
Vx (in/s)。
