割缝筛管强度计算模型
1.割缝筛管计算模型的选取
计算时为了简化模型,从整个割缝筛管柱中选取长度为L的微元段作为研究对象。由于割缝筛管在造斜段时的工作条件最恶劣,受力及变形均较大。因此，在计算割缝筛管强度时，在造斜段选取一段为研究对象。该段筛管可看作一两端固定约束梁,梁的支座即为扶正器。
由于此梁的对称性，可以取其一半为研究对象。不难发现其中点转角为零，最终计算割缝筛管强度的模型可以简化.
2.边界位移约束条件处理
整根割缝筛管在计算中可以看成无限长管，且割缝筛管的横截面在变形时仍保持平面。从整根割缝筛管中截取的研究对象的两端面在变形中也一直保持为平面，因此在对研究对象进行有限元分析时对端面节点轴向位移加以适当约束，以保证在计算时割缝筛管两端在变形中仍然保持平面。
在计算割缝筛管造斜段强度时，为模拟割缝筛管的造斜弯曲，按造斜曲率在割缝筛管的下方径向上给出适当位移，使之达到预定变形。
3.载荷
计算割缝筛管强度时，造斜段的割缝筛管承受的外力主要有割缝筛管的自重，大钩拉力，割缝筛管与井壁的摩擦阻力，井壁对割缝筛管的径向约束力。自重轴线上的分力，大钩拉力，井壁摩阻均是轴向力，计算时合并为一个轴向载荷----摩阻，井壁对割缝筛管的径向约束力和自重在管柱在径向上的分力在径向强加位移约束中已体现。
4.断裂力学分析
当轴向力及造斜率较大时，受压一侧的应力y比较大，割缝有张开变形，因此还应按照断裂力学进行断裂强度校核。按照线弹性断裂力学理论，割缝属于Ⅰ型裂紋，其应力强度因子可以按下式计算：
根据有限元计算结果计算缝尖端附近的应力及变形，将结果带入上式即可得到割缝筛管的应力强度因子，进而进行断裂强度分析。
有限元计算
为了检验前文提出的割缝筛管强度计算模型，本文采用有限元分析软件结合实例进行有限元模拟计算，选用八节点六面体等参元，为了提高缝尖处的应力的计算效率并得到缝尖端处的应力，先对割缝筛管进行整体网格划分，然后对缝尖处进行局部网格细化，将整体计算所得到得位移作为局部单元的给定位移载荷进行有限元计算。
计算模型选用外径为5″（127.0mm）的割缝筛管,壁厚9.20mm，材料钢级为N80（N80钢的机械性能参数如下： =686Mpa， =551Mpa）。油井弯曲段造斜率0.36°／m，割缝采用平行缝，宽度为0.5mm，缝长80mm，每周均布30条缝，缝间距20mm。
对割缝筛管整体网格划分原则为：圆周上的节点划分按每周割缝的数量确定，节点间距一般在10mm左右，沿轴向每10mm取一个节点，总节点数3456个，总单元数约1024个。
为了得到割缝尖端处的应力分布情况，本文在整体网格划分后，对割缝尖端的包围缝尖的四个单元进行重新划分网格，单元长度在0.5mm左右，共划分7080个节点，3690个六面体八节点单元，将整体计算所得到的节点位移作为缝尖局部计算的位移边界条件进行二次有限元分析。
