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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 计算模拟区 » 仿真模拟 » ANSYS & ABAQUS » 求助求助，模拟钻杆与井壁摩擦
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牛顿不吃苹果

新虫 (初入文坛)

[交流] 求助求助，模拟钻杆与井壁摩擦

打算用直接建模法，来建立钻杆轨迹，然后用pipe59模拟钻杆，combin40来模拟钻杆和井壁的摩擦，在钻杆某个位置产生振动，来得出振动所影响的范围。但这个振动不是正弦波，所以用瞬态进行了分析。在下是ansys新手，所以编的apdl一直不收敛，还请各路大神看一下，给出宝贵建议，感激不尽！！！！
!建模
finish
/clear
/PREP7  
/ANG,1
/Units,SI                 !设置单位为国际单位
*set,zj_pipe,300           !直井段钻杆的长度
*set,numb_zj_pipe,34        !直井段钻杆的根数
*set,wq_pipe,100      !弯曲井段钻杆的长度
*set,numb_wq_pipe,17   !弯曲井段钻杆的根数
*set,sp_pipe,135            !水平段钻杆的长度
*set,numb_sp_pipe,18        !水平井钻杆的根数
*set,drill_collar ,165           !水平段钻铤的长度
*set,numb_drill_collar,15      !水平段钻铤的根数
*set,R,100                     !圆弧半径为955
*set,pipe_OD,0.127           !钻杆外径
*set,pipe_thick,0,0.0092           !钻杆壁厚   ?这里单位是米么
*set,drill_collar_OD,0.178           !钻铤外径
*set,drill_collar_thick,0,0.0535          !钻铤壁厚?这里单位是米么
*set,drilling_fluid_density,1300  !钻井液密度
*set,drilling_fluid_length,2300  !钻井液深度
*set,EXs,2.1e11             !弹性模量
*set,NUXYs,0.3             !泊松比
*set,Density,7800     !钻杆密度
*set,g,9.8
*set,zoomrc,500       !钻柱系统截面扩大系统
*set,CTR10a,0.25      !alpha系数（质量阻尼系数）
*set,CTR10b,0.3        !beta系数（刚度阻尼系数）
*set,Kspring1,9.85E6  !减震器刚度
*set,Mspring,485     !减震器质量
*set,Kspring2,5E6  !减震器刚度2
*set,Mbit,42 !钻头质量
*set,M,7200     !井口设备质量
*set,Bit_pressure,160000      !钻压
/PREP7  !前处理
ET,1,PIPE59       !定义管单元
ET,2,combin40
keyopt,2,1,0  !间隙能力
keyopt,2,3,1  !单元自由度
keyopt,2,4,0  !单元输出
keyopt,2,6,1 !质量位置
R,2,100000,0.12,100,0.1,1000,1000    !R,2,K1,C,M,GAP,FSLIDE,K2
R,1,pipe_OD,pipe_thick,,,drilling_fluid_density,0      !定义1号钻杆管单元的真实值，钻杆外径，钻杆壁厚，钻井液密度
Rmore,,,,CTR10a      !定义钻铤切向阻力系数
TB,WATER,1   
TBDATA,3,drilling_fluid_density
TBDATA,4,drilling_fluid_length
MP,EX,1,EXs           !设置钻杆的弹性模量
MP,NUXY,1,NUXYs !设置钻杆泊松比
MP,DENS,1,Density   !设置钻杆密度
!建模
/pnum,node,1
N,1,0,0,0        !建立节点编号为1
N,2,0,-1,0  !建立节点编号为2
N,35,0,-zj_pipe,0  !设置钻杆长度  zicd=300   有33根，从节点充满，
FILL,2,35,,3
K,1,0,-zj_pipe,0     !按坐标值生成一个关键点
K,2,wq_pipe,-zj_pipe,0
K,3,wq_pipe,-(wq_pipe+zj_pipe),0
LARC,1,3,2,R,   !由关键点1和3，中心点2，半径为995生成弧线。
LESIZE,1,,,numb_wq_pipe  !直线1划分165等分    功能：对所选择的线设置网格单元大小
LMESH,1           !给弧线1画网格
TYPE,1
REAL,1
E,1,2    !使节点2号到3号为单元属性为1，实常数为1的钻杆
EGEN,33,1,-1   !复制单元属性，复制34次，增量为1，最大编号为-1
TYPE,1
REAL,1
E,34,36    !使节点2号到3号为单元属性为1，实常数为1的钻杆
E,36,38
N,54,wq_pipe,-(wq_pipe+zj_pipe),0    !定义水平段钻杆的节点坐标,根数为18，单元为管单元，实常数为R2
N,92,446,-(wq_pipe+zj_pipe),0
FILL,54,92,,55   !将定义好的坐标划分18段，即水平钻杆的根数
nummrg,node,,,,high  !两个重合的点选择数值大的点
TYPE,1
REAL,1
E,38,39    !使节点2号到3号为单元属性为1，实常数为1的钻杆
EGEN,54,1,-1   !复制单元属性，复制34次，增量为1，最大编号为-1
N,93,wq_pipe,-(wq_pipe+zj_pipe),0    !定义水平段钻杆的节点坐标,根数为18，单元为管单元，实常数为R2
N,131,446,-(wq_pipe+zj_pipe),0
FILL,93,131,,94    !将定义好的坐标划分39段，即水平钻杆的根数
TYPE,2
REAL,2
*DO,i,0,38
E,93+i,54+i
*enddo
KWPAVE,2  !移动工作平面到关键点2
FINISH
/SOL
ALLSEL,ALL   !选择所有实体
CSYS,0      !把坐标系换成笛卡尔坐标系
D,1,ALL
D,2,UX,,,34,,UZ,ROTX,ROTY,ROTZ       !约束垂直段所有节点的除Y方向的位移    !约束弯曲段所有节点的除Y方向的位移
D,54,UY,,,92,,UZ,ROTX,ROTY,ROTZ    !保持X方向的位移
D,36,UX,,,,,UZ,ROTX,ROTY,ROTZ   
D,38,UX,,,53,,UZ,ROTX,ROTY,ROTZ   
*DO,i,93,131
d,i,ALL
*enddo
FINISH
/solu
ACEL,0,-9.8,0
f,1,fy,-100000!钻压
pred,off
AUTOTS, 1
NSUBST,100,10000000,,on
antype,static
pstres,on
allsel,all,all
solve
finish
!瞬态
/solu
ACEL,0,9.8,0
antype,4
TRNOPT,FULL
BETAD,0.02   !刚度矩阵乘子
ALPHAD,0.02  !质量矩阵乘子
pstres,on
ALLSEL,ALL
NT=200
dt=0.00025
*do,i,1,NT
f,75,fx,300000*sin(2*3.14*dt*i)
time,dt*i
nsubst,1,,,1
kbc,0
outres,all,all
solve
*enddo
time,dt*NT+2
NSUBST,100,10000000,,on
kbc,0
solve
finish
/post1
etable,F1,smisc,1  !弹簧1上的力
etable,F2,smisc,2  !弹簧2上的力
etable,U1,nmisc,5  !节点i的位移
etable,U2,nmisc,6  !节点j的位移
etable,stat,nmisc,1  !单元状态
nsle
nplot
pretab,F1,F2,U1,U2,stat
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1楼 2019-08-14 17:25:00
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tzynew2楼
2019-08-14 18:33   回复  
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xiaoqiuqiu203楼
2019-08-14 20:32   回复  
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miaojiabing4楼
2019-08-15 15:41   回复  
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nono20095楼
2019-08-18 08:48   回复  
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·
youngen6楼
2019-08-19 13:22   回复  
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梦の国度7楼
2019-08-21 14:37   回复  
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s_reg1638楼
2019-09-24 00:04   回复  
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s_reg1639楼
2019-10-01 18:18   回复  
89226093410楼
2019-10-10 08:16   回复  
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顶一下 发自小木虫Android客户端
s_reg16311楼
2019-10-18 21:20   回复  
BlachBerry12楼
2020-02-04 02:41   回复  
MTL曼陀罗13楼
2020-03-06 20:06   回复  
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