套管有限元计算的若干问题分析

摘要

文章系统讨论了套管有限元计算中容易被忽视的一些问题,如加载步长、单元划分和载荷的非均匀性等因素对计算结果的影响.分析结果表明:①加载步长对计算结果有重要影响,尤其是进入塑性阶段后,不够精细的步长会导致错误的结果.②由于套管的形状比较简单,使人们容易忽视单元划分对计算结果的影响,事实上,即使是最简单的平面问题的应力计算,单元数量也不能太少.尤其是计算套管的变形,沿壁厚方向只划分一层单元是不够的.③载荷的非均匀性对套管损坏影响极大,体现在两个方面,一是载荷的非均匀性增大时,套管能承受的最大载荷急剧减小,二是在非均匀载荷作用下,套管出现一定程度的局部屈服后,即使载荷不再增大,套管的变形量仍会不断增加.这些分析和结论不但澄清了套管有限元计算中长期存在的一些问题,还使我们对套管变形损坏的机理有了新的认识.