Бержанова айнұР Әлімжанқызы бұрғылау колоннасында орын алатын көлбеу тербеліс жағдайын maple жүйесінде моделдеу



Дата16.06.2016
өлшемі230.44 Kb.
түріДиссертация
ӘОЖ. 351.825:374.3 Қолжазба құқығында
БЕРЖАНОВА АЙНҰР ӘЛІМЖАНҚЫЗЫ


Бұрғылау колоннасында орын алатын көлбеу тербеліс жағдайын MAPLE жүйесінде моделдеу
6N060200 – Информатика

Информатика магистрі

академиялық дәрежесін алу үшін дайындалған

магистрлік диссертация

рефераты

Қызылорда, 2012ж


Жұмыс Қорқыт Ата атындағы Қызылорда мемлекеттік университетінің
«Информатика және ИОӘ» кафедрасында орындалды



Ғылыми жетекшiсі:

физика –математика ғылымдарының докторы

А.Ж. Сейтмұратов















Ресми оппонент:

физика-математика ғылымдарының кандидаты, профессор Б.Т.Елеусінов




































Диссертация «___» ____________ 20__ жылы сағат ________
Қорқыт Ата атындағы Қызылорда мемлекеттік университетінде қорғалады.

(Мекен-жайы: 120014, Қызылорда қаласы, 6 оқу ғимараты, физика-математика факультеті, 215 аудитория)

Диссертациямен Қорқыт Ата атындағы Қызылорда мемлекеттік университетінің ғылыми-техникалық кітапханасында танысуға болады

КІРІСПЕ


Зерттеудің көкейкестілігі. Халықтың әл ауқатын жақсарту, шаруашылықты дамыту мақсатында пайдалы қазбаларды қарқынды түрде іздеу және өндіру қолға алынып отыр. Осының салдарынан зерттеу және бүрғылау жүмысытары жоғарыдағы шараны орынды шешудің қолайлы әдісінің бірі болып есептеледі. Зерттеу жұмыстары мен ұңғыларды қолдануды іске асыру кезінде мұнай және газ кен орындарының тереңдігі 10-15 келлометрге дейін жетуі мүмкін, ал бұрғылау колонналарының ұңғылары осынша тереңдікке төтеп бере алмауы, істен шығуы жұмыстың кедергісіз жүргізуіне өз кеселін тигізіп қана қоймай еңбек өнімділігін төмендетеді. Кен орынында болатын мұндай ақаулар ұлкен материалдық шығындарға акеледіп соқтырады.

Қазіргі бұрғылау жұмыстары үлкен айналымда жұмыс жасайтын қуатты электрқозғағыштары бар агрегаттар қолданумен, басқару процестерін және технологияляқ процестерді автоматтандырумен сипатталады. Осының бәрі бұргылау ұңғыларында орнатылған қондырғылардың сенімділігі жөніндегі мәселені өршітеді.

Бұрғылау үрдісін қарқынды басқару және тиімділік көрсеткіштерін болжауға арналған, бұрғылау үрдісінің әртүрлі эмпирикалық теңдігі сәтті функциялану жағдайларының қатары бар, бірақ детерминирленген ықпалдың меншігі болып табылады, ол жүріп жатқан үрдістердің физика түсінігіне негізделген осының салдарынан белгілі бір әдіске ие. Жасалған әдістерді пайдалана отырып үрдіс параметрлерінің кең аралығында салыстырмалы түрде жәй өзгертуге болады, бұл жүйе жұмысына бұл өзгерістердің әсерін шығарып отыруына негізделген.

Бағанадағы ұстамалары оқшаулауда әртүрлі статикалық және динамикалық жүктемелермен әсер етеді. Статикалық жүктеменің баяу өзгерісіне қарағанда, бағаналар элементтерінің үдеуі өте аз, динамикалық жүктемелер үлкен жылдамдықпен уақыт ағымымен өзгереді және құрылғылар тербелісі мен және олардың жеке элеметтерімен іске асады. Бағаналар элеметтеріндегі туатын кернеу статикалық жүктеме әсерінен кернеу шамасы өзінше бірнеше есеге түрленеді.

Бұл кезде қатты минералды бөлшектер мен көмірсутектер арасындағы құрылымды байланыстар әлсізденеді. Нәтижесінде қабықтың қатты қабаты бұзыла бастайды, оның механикалық сипаттамалары өзгереді және ұңғыма қабырғасына жабысқан құбырдың беріктік қасиеті және күші азаяды. Заттың сұйық фазасына айналуы тірек күшін азайтатын жақпа майына айналады. Бекіту аймағындағы сальник, қабықтың химиялық еруіне орын алған қышқылдық ванна қондырғысында жүріп жатқан химиялық реакция кезіндегі температураны көтеру нәтижесі ұстамалы бағаналардың түйісу аймағындағы фрикционды параметрлерінің өзгерісіне әкеледі.

Бекіту аймағындағы бағаналардың тіке тербелуін зерттеу кезінде бағана бұрылысындағы кедергінің тірек күш моменті ескеріледі. Бекіту аймағындағы тірек күшімен таратылған бағаналарға әсер ету шамасы бүйірлік тірек және массивтік бекітудың гидравликалық қысымына байланысты.

Түйісу аймағында фрикционды параметрлерінің өзгерісі қоршаған ортаның температурасының жоғарлауына мүмкіндік береді.

Сондықтан жобалау мен бұрғылау жұмыстарын іске асыру және де орын алған келеңсіз жағдайларды жою жұмыстары ғылыми тұрғыдан зеріттеліп, дәлелді түрде техниканың соңғы жетістіктерін қолдана отырып шешкен абзал.

Ғылымның және техниканың дамуы, ғылыми-техникалық прогрессияның жоғарылау деңгейіне жауап беретін, деформацияланатын ортаның және динамика облысында зерттелетін талаптарды қадағалайтын сапалы технологияларды пайдалану болып табылады.

Нақты қолданбалы есептер және механикадағы деформацияланатын қатты дене зерттелуінің даму заңдылығы жарық көруде. Мұның толық есебі үшін материалдардың физика-механикалық қасиеті, уақыт бойынша олардың деформацияланатын сипаттамасы, температуралы, электрлі және магнитті жолдардың механикалық деформацияланатын жолдарының өзара байланыс эффектілерінің, денелердің геометриялық тұрғызылуының дамуы болып табылады.

Берілетін зерттеудің нәтижесінде стационарлы, стационарлы емес, тербелмелі және толқынды процестердің қарастырылуы, деформацияланатын қатты дененің механикасы, гидродинамика, геофизика ғылымдарының бөлімдерінде жақсы жетістіктерге алып келеді.

Жұмыстың ауқымдылығы – бұл бұрғылау колоннасында орын алатын көлбеу тербеліс жағдайын MAPLE жүйесінде моделдеу және стационарлы емес тербеліс облысында жаңа этаптардың теориялық зерттелуі, бұрғылау колоннасында орын алатын көлбеу тербеліс жағдайының


жаңа моделін өңдеу, белгілі модельдер шегінде кеңістік есебінің көптеген класын математикалық әдіспен зерттеу тиімділігі, бұрғылау колоннасында орын алатын көлбеу тербеліс жағдайына негізделген негізгі механикалық факторлардың теориялық талдауы болып табылады.

Осы аталған факторлардың дұрыс есептелуі, бұрғылау колоннасында орын алатын көлбеу тербеліс жағдайының математикалық моделін тиімді пайдалануға аса қажетті болып табылады.

Зерттелетін жұмыстың теориялық және практикалық мәселелер жөніндегі пәлсапалық ойлар Айталиев Ш.М., Кудайкулов А.К., Мардонов Б.М. еңбектерінде тұңғыш сөз болса, А.С. А.С. Каримова, А.Ж.Сейтмұратов еңбектерінен жалғасын тапты.

Зерттеудің мақсаты:

Бұрғылау колоннасында орын алатын көлбеу тербеліс есептерінің моделін құру.



Зерттеу нысаны:

Бұрғылау колоннасында орын алатын көлбеу тербеліс жағдайын MAPLE жүйесінде моделдеу және стационарлы емес тербеліс облысында жаңа этаптардың теориялық моделін құру.



Зерттеудің әдістері:

-метематикалық физика мен ақырғы элементтер әдісінің сандық өңдеуінің шеттік есебіндегі аналитикалық шешу әдісі:

-математикалық амалдар негізінде шағын деформация кезінде және қоршаған орта есебіндегі жуықталған теңдеулерді пайдалану әдістері;

- Maple жүйесінде математикалық графикаларды модельдеу әдістері.

Зерттеудің ғылыми жаңалығы және теориялық мәні:

-қолданбалы есептер және механикадағы деформацияланатын қатты дене зерттелуінің даму заңдылығы анықталды;

-бұрғылау колоннасында орын алатын көлбеу тербеліс динамикасының негізгі есептері түрлендірілді;

-бұрғылау колоннасында орын алатын көлбеу тербеліс жағдайын MAPLE жүйесінде моделі тұрғызылды.



Зерттеудің практикалық маңыздылығы:

-бұрғылау конструкцияларындағы деформацияланатын ұңғы проблемеларының орта есебін шешудің әдіс-тәсілдері белгіленді;

-кен орындарын зерттеу барысында жүргізілетін бұрғылау колоннасында орын алатын көлбеу тербеліс жағдайын зерттеудегі MAPLE жүйесінің тәжірибелік мүмкіндіктері табылды.

Жұмыс құрылымы мен көлемі:

Диссертация кіріспеден, үш тараудан, қорытындыдан, пайдаланылған әдебиеттер тізімінен тұрады.

Кіріспе бөлімінде зерттеудің көкейкестілігі, зерттеу мақсаты, зерттеу әдістері, зерттеудің ғылыми жаңалығы, жарық көрген мақалалар сипатталып көрсетіледі.

Бірінші бөлімде динамикалық әсер ету кезіндегі бұрғылау мұнараларының құбыр жүйелерінің жүргізілуін талдау жүргізілді , материалдардың серіппелі, серіппеле-иілгіштік, тұтқырлы серіппелі есебіндегі құбырлыр қозғалысының теңдеуі құрастырылды. Сәйкес келетін аймақтық есепті шешу үшін соңғы элементтер әдісінің сандық іске асырылуы ұсынылды. Бұрғылау динамикалық жүйелердің аналитикалық зерттеулері [10-18, 32-34] жұмыстарында орындалды, бұрғылау мұналарының динамикасын оқып үйренуде соңғы элементтер әдісін қолдану [51-66] жұмыстарында қарастырылды, тежеу немесе ұстап қалу жағдайындағы бұрғылау құбырларын топтастыру динамикасы және бұрғылау мұналарының ұстап қалуын жою сұрақтары жұмысты айтылды.

Бұрғылау мұнараларын құрастырудағы толқынды құбылысты зерттеу ұстап қалуды жою мәселелерін шешуде-орнықты осьтің мұнараға ең жоғырғы деңгейдегі мүмкіндігін айқындау кезінде қалпына келтірілмейтін ұңғыма құбыр мұнараларының жылжу шығынын тудырды. Оларды жою әдістерін игеру және бұрғылау жұмыстарын жүргізу кезіндегі қиындықтардың әр түрлі түрлерімен күрестегі ұстап қалудың орны мен ролі [53-67] жұмыстарында жеткілікті нақты баяндалған. Ұстап қалудың пайда болуының себебі көп, олардың бірі ұңғымалар қисайып кету немесе тарылу бөлігі тығыз сазды қабықшаққа мұнаралардың жабысуымен қортындыланады.

Түйісу аймағындағы пайда болатын қосымша жабысу күші мұнара қоғалысына бөгет болады, ал нәтижесінде саз балшықты қабықшалы бөлекшекті шаятын сұйықтардың көтеріліп келе жатқан ағынының қысымы нәтижесінде өлшемдерге ұлғаюы, нығыздалуы жалғасады, мұнараларды ұстап қалу және сұйықтардың айналып жүруі толығымен тоқтауына әкеледі.

Бір текті емес бұрғылау мұнараларындағы толқынды және тербелмелі үдерістердің әсерінің мәселесі бойынша келтірілген шолуға қорытынды жасап, келесі бағыттардағы зерттеулерді жүргізудің қажеттілігі туралы тұжырым жасауға болады:



  1. Мұнараның сипатты ерекшеліктерін ескере отырып, сызықсыз өзекті үлгінің негізіндегі бұрғылау құбырының кернеулі пішінін өзгерту жағдайын және тәлімін зерттеу: әр түрлі динамикалық бағыттағы жермен байланысты жергілікті аймақтарда және инерциясыз жалғастырушы элементтердің, шоғырландырылған салмағы.

  2. Әр түрлі бағыттағы динамикалық әсер ету кезіндегі ондағы шығатын кернеудің және біртекті емес өзекті үлгінің орныққан және орнықсыз мәжбүрлі тербелістің, динамикалық сипатының сандық есептік әдістерін игеру.

  3. Толқынды әдісті негізделуі мен игерілу шекаралары және жаулап алған аймақтарының өлшемдері туралы ақпарат алу ұстап алуды жоюдың тиімді әдістерін таңдауға мүмкіндік береді.

Бұрғылау мұнарасының есептік үлгісі әр түрлі нұсқада көрселген: үйлестіру инерциялы түйіндесу өзекті жүйемен немесе біртекті өзекті және қаттылықты сипаттамалармен. Өзекті үйлестіру инерциясыз серіппелі элементтермен іске асырылған, ал бұрғылау мұнараларын төменге топтастыруда төменгі өзектің соңына қосымша салмақпен өңделген.

Бұрғылау мұнарасының сипатты ерекшелігі –оның ұзындығының үлкендігі (5-ден 10–ға дейінгі және жоғары) оның серіппелі немесе серіппесіз өзек екенін қарастыруға мүмкіндік береді. Кернеулі-пішінін өзгертетін күйдегі ұйтқудың динамикалық таралуы өзектің бір бөлігінен екіншіге ауысуы толқынды үдерісті білдіреді. Жалпы жағдайда серіппелі ортада толқынның таралу үдерісі үш өлшемді вектор жылжуы Ламенің динамикалық теңдеуімен жазылады. Бұл теңдіктер тұрақты жылдамдықтармен таралатын толқынның екі түрімен жазылады :



- толқынның созылу және сығылу жылдамдығы

- толқынның ығысу жылдамдығы (1.4.1)

Мұнда Е – Юнг модулы, n- Пуассон коэффициенті, r – орта материалының тығыздығы.

Толқындар таралуын тек бір бағытқа таралуы, ұзын өзекте орыны бар, орналасуы текқана бір координатаға байланысты (өзек ұзындығы бойынша) және таралатын толқындар бойлық және көлденең ұйытқудың таралуын ұсынуы мүмкін.

Ұсынылған әдістің негізделуін өңделетін бұрғылау мұнарасының , L ұзындықты өзектегі бойлық толқынның таралуын бір өлшемдегі үдерісін қарастырамыз. Толқын өзектің үстіңгі шетінде жататын , қысқа уақытты импульсті ұсыну нәтижесінде таралады. Өзектің өзі (х1, х2) аймағында қоршалып алынған.

Толқын

, (1.5.1)

заң бойынша өзгеретін, жүктемелі өзектің бастапқы қимасынан құрылады.

мұнда smах –жүктеменіңең ең жоғары шамасы; q - оның әрекет ету уақыты.

Болып жатқан үдерісті түсіну және оларды ұстап алу шегін анықтаудың толқынды әдісін игеру кезіндегі толқынды көрініс 1.5.1 суретінде көрсетілген.




2t3

2t2


2t1

t3


t2

t1


q 0


L

0 x1 x2

x1 x2



Сурет 1.5.1- Толқынның сырық бойымен таралуы

Өзектің бастапқы қимасымен құрылған толқын (х=0) , (1.5.1) жүктемемен, 0 - х1, аймақтар бойынша үйкеліс күшінен бос тарала бастауы t=t1 моментінде ол х1 ұстап алудың жоғары шекарасына жетеді. Әрі қарай алынған аймақ бойынша таралады, t=t2 моментіндегі толқын х2 ұстап алудың төменгі шегіне жетеді және өзектің басқа соңына әрі қарай жылжиды. Моментпен бір мезетте шектің толқындар ағымының жетуі өзектің әр түрлі аймақтарын бөліп тұратын, олардан қарсы бағыттағы жатқан толқындардан шағылысқан толқындар тарала бастайды. Олармен жеткен бастапқы өзек уақыты ұстап алу шегінің орнығуының индикаторы болып табылады.



Екінші бөлімде бір текті емес ұстап қалу өзегінің мәжбүрлі орнықпаған үйкелісі туралы қойылған есебі соңғы элементтердің сандық әдісімен шешіледі.

Ұстап қалуы жоқ біртекті өзектің орныққан мәжбүрлі бойлай үйкелісі үшін шешім бір текті емес аймақтық есепке әкеледі. Ал үлгінің соңғы-элементті дискретизациясы және резонансты акутикалық спектрокопия әдісін қолдану тек бір текті және бір текті емес өзектің үйкеліс пішіні мен жиілігі анықтауға мүмкіндік беріп қоймай, топырақпен локальды аймақты өзектің өзара байланысы анықтайды.

Өзектің еңкіштік ауытқуы күштің айнымалы моментінің бойлық осіне оның перпендикулярлығы, өзектің қимасын жасау кезінде пайда болады.

Бұл жағдайда қозғалыстың сипатты ерекшелігі j қимасының бұрылыс бұрышын беретін цилиндрлік координатындағы араластырудың тек ғана бір компонентінің бар болуында.

Тұрақты көлденең қималы өзектің бойлықты және ескішті ауытқуларының арасында үйкелістілік бар, яғни бойлық ауыспалылыққа u сәйкес- j бұрылу бұрышын, созылу-сығудағы қаттылық- ЕS/L GJк/L, бұралудағы қаттылықты, бойлық күшке-айналу момендін қоюға болады және т.б.Бар ұқсастықты ескере отырып, жұқа өзектің ескіштік тербелісі теориясының негізгі теңдеуін, шеаралық жағдайы және орныққан және орнықсыз ауытқуына арналған олардың шешімі ұқсас болады.

Соңғы элементтер әдісі көмегімен жермен қоршаулы сызықсыз өзара байланысты өзек және біртекті емес өзектің бойлық ауытқуы туралы есептер шығарылды. Бірақ алдын-ала алынған нәтижелер математикалық физиканың аналитикалық жәй әдістерімен алынған шешімдері үшін , бір текті өзекте қабылданды.

Тура сызықты осьті өзектің қарастырылатын бұрандалы ауытқуы, олардың тұрақты көлденең қималы өзектің бойлық ауытқуының ұқсастығының бар болуымен көніл аударылды Осы жағдайды ескере отырып , қойылған бұрандалы момент әсерінен бір текті өзектің еріксіз тербелісін орнықтыру туралы есептер шешуде бұл жағдайды ескере отырып, мына түрде жазамыз:

(2.3.1)
Бұл жерде өзектің қимасының араластыру амплитудасы оның ұзындығы бойынша дәл коснусоидасынаорналасады, ал бөлгіштің бар болуы көрсетеді, онда егереріксіз күшті жиілік =0 шартын қанағаттандырады, онда бұрылыс амплитудасы шексіздікке ұмтылады.(резонансты жиілік). Бұл жағдайда резонансты жиіліктің шамасы болып табылады:
или , где n=1,2,3,… . (2.3.2)
Бірінші резонанста (n=1) өзек ұзындығы бойынша жартылай толқын орналасса, ал екіншіде (n=2) – бүтін толқын, үшіншіде (n=3) – 3/2 толқын орналастырылды және т.б. Яғни тақ реттегі резонансты айналу түйіннің жұп санды тербеліспен сәйкес келеді, олардың біреуі өзектің ортасына келіп түседі, ал тақ реттегі резонансты жиілік түйіннің тақ санына сәйкес келеді.

Өзектің ортасына үнемі араласудың ең жоғары амплитудасы сейкес келеді.



Үшінші бөлімде бұрғылау колоннасында орын алатын көлбеу тербеліс есебін maple бағдарламасының көмегімен өңдеу жолдары қарастырылған.

Maple - бұл қолданушыға ыңғайлы стандартты программалар қатарына жататын, WINDOWS операциялық жүйесінің басқаруымен жұмыс жасайтын графикалық интерфейс болып табылады.

Maple жүйесінің жұмыс орны үш бөліктен тұрады.Оларды: енгізу облысы , мәтін облысы және мәтін және нәтижелерді шығару облысы.

Көптеген күрделі есептерді шешу барысында (мысалы, цилиндрлік қабықша тербелісі) арнайы жазылған бағдарламалар қолданылады. Сол бағдарламалардың бірі, сандық және формула түріндегі берілгендерді өңдейтін Maple автоматтандырылған жүйесі. Maple бағдарламасы арқылы математикалық операторлардың (қосу, көбейту), сонымен қатар стандартты көрсеткіштердің көмегімен цилиндрлік қабықша тербелісі есебін орындай аламыз.

Динамикалық жүктеме және үйкеліс күшінің өзгеру графигін бір жерде шығару мысалын қарастырайық. Мұндай графиктарды сызу үшін бұл функциялардың аттары жазылып, олардың аргументтерінің өзгеру интервалы көрсетіледі.



Әдетте графиктер әртүрлі түсте боялады.Бірақ бұл пайдаланушыға әрдайым дұрыс келмейді.Сол себептен color (сызық түсі) және style (сызық стили) параметрлерінен пайдалана отырып, сызықтардың көрінісін жақсыласа болады.




Негізі бірнеше функциялардың графиктерін бір жерден шығарудың өте қажетті жерлеріде бар: Мысалы функцияны полиномдармен апрокцимацияласақ онда функция графигін және полином графигін бір жерде көре отырып, біз жуықтаудың қателік дәрежелерін үйренуімізге болады.

plot([sin(x)/x,convert(series(sin(x)/x,x,15),polynom)],x=-15..15,y=-1..1,style=[line,point]);




Бұл графиктен sin(x)/х функцияны жуықтаушы полином 0 нукте төңірегінде сол функциямен бірдей екендігі көрініп тұр.



Кейінгі мысалда элементар функциялардың комбинацияларынан құрылған функциялардың графиктері қарастырылған.

> plot([sin(x),abs(sin(x))-2.5,signum(sin(x))-4,arcsin(sin(x))-5.5,tan(sin(x))-6.5,arctan(tan(x))-10],x=-10..10,y=-11..1);

Бұл сияқты элементар функциялардың қосындысы сигналдарды моделдеуші периодты функциялар графиктерін құруға мүмкіншілік береді.

Жоғарыда қарастырылған полином графигі нүкте белгілерімен сызылған еді. Бұл полиномның сол нүктелерде ғана анықталғанын білдірмейді. Бұл жерде сызықтың стилі жақсы таңдалған. Көп жағдайда функциялардың мәндері кейбір нүктелермен ғана берілуі мүмкін, олардың графигін сызу жағдайын қарастырайық. Мұндай жағдай функцияның мәндері эксперименттерде анықталып, олар дискрет мәндер болуы мүмкін[37].



Төменде осы сияқты функция графигі сызылған .

> plot([[0,0],[1,0.5],[2,0.7],[3,0.4],[4,0.2]],x=0..5,style=line,

symbol = circle,symbolsize=20,color=black);

Немесе


plot([[0,0],[1,0.5],[2,0.7],[3,0.4],[4,0.2]],x=0..5,style=point,symbol=circle,color=black);


Өзінің атымен берілген қатпарлы пластинкалар функция графигі

Maple жүйесінің тағыда бір ғажайып мүмкіндігі - функция өзінің функционал атымен ғана берілгенде графигін сызу. Мұнда функцияның аргументтері түралы мәлімет берілмейді.Осы мүмкіндікті бірнеше функцияның графигін бір суретте сызып корсетейік.


plot([arctan,sin,cos,ln],thickness=2,color=black);


Бұл мысалдан көрініп тұргандай графикты сызған кезде plot бұйрығында диапазондарды көрсетудің қажеті жоқ екен. Мұнда горизонталь осьтың диапазоны -10.. 10, ал вертикаль осьтың диапазоны функцияның өзгерісіне қарап, автоматты түрде қабылданады екен.

Егер де функция вектор түрінде берілген болса онда графикты сызу мысалы төмендегідей болады.

> Y:=[1,3.5,4.5,4,3,2,1,0.5,0.2,0.1];



> L:=[[n,Y[n]] $n=1..10];



>plot(L,n=0..10,y=0..5,style=point,symbol=diamond, symbolsize=20,color=black );

Кейбір жағдайда функцияларды процедурамен берген жөн болады. Мысалы үшін бөлекті функциялар мынадай жағдай дұрыс келеді. Бұл сияқты берілген функциялардың графигін сызу мәселесіде оңай шешіледі. Мысалы үшін



> w:=proc(x) if sin(x)>0 then sin(x) else -sin(x)fi end;





  • plot(w,-15..15,color=black );

> z:=proc(x) if x>2 then 6-x else x^2 fi end;

> plot(z,-2..7,color=black );





Бұл жерде соны айта кету керек plot бұйрығында процедура аты параметрлері көрсетілген күйде жазылмайды екен.

Функционалдық операторлармен берілген функция графиктері plot бұйрығының тағы да бір мүмкіндігі функционалдық операторлармен берілген функциялардың графиктерін сызу. Бұл жағдайда атымен берілмеген функцияларды да осы түрдегі функциялар деп қарастыруға болады. Мысалы үшін Maple жүйесінде



функциялардың графиктерін құрсақ төмендегідей жағдай болады




Енді параметр түрдегі теңдеумен берілген функциялардың графигін құру мәселесін қарастырайық. Егер функция х = f1(t) және у =f2(t) параметр түрдегі теңдеумен берілсе, онда t айнымалдың кейбір өзгеріс аралығына сәйкес түрде график сызуға болады. Бұл жағдайда plot бұйрығы мынандай формада қолданылады:

p1ot([fl(t),f2(t),t-tmin..tmax].h,v.p)

Егер f1(t) және у =f2(t) функциялар периодты болса ( мысалы тригонометриялық функциялар), онда жабық фигураларға ие болу үшін әдетте t айнымалдың мәндері 0. .2*Pi немесе -Pi..Pi аралықтан алынады. Мысалы үшін f1(t) және f2(t) функциялар есебінде sin(t) және и cos(t) тарды алсақ, онда дөнгелек графигіна ие боламыз. Төменде осы айтқандарымызды Maple жүйесінде орындалған мысалмен дәлелдейміз: Сонымен бірге поляр координаттар системасында берілген функция графигін құрамыз[36].

> plot([sin(2*t),cos(5*t),t=0..2*Pi]);




> plot([cos(t^2),sin(t^3),t=-2..2],-1..1,-1..1,color=blue);



Поляр координаттар системасында график құрылған кезде plot бұйрығы

plot([r(t),theta(t),t=tmin..tnrax],h,v,p,coords-polar) көріністе болады.Бұл жерде бұйрықтың өзгеше жері coords=polar параметрін жасату.




  • plot([1-sin(t),t,t=0..2*Pi],color

  • =blue,coords=polar);





  • plot([sin(2*t),cos(3*t),t=0..2*Pi],color

  • =blue,coords=polar);




Бұрғылау колоннасында орын алатын көлбеу тербеліс жағдайынң графигіның өзгеше жері plot3d функциясын қолдануда. Үш өлшемді графика деп екі айнымалы z(х,у) функциясын бейнелейтін графиктерді айтамыз.Мұндай графиктердің әрбір zi нуктелері XY жазықтықта жататын, (х,у) координаттарымен берілетін нүкте биіктігі (аппликатасы) болады. Компьютер экраны бірінші жуықтауда жазықты болғандықтан практикада үш өлшемді графика көлемді объекттердің арнайы проекциясы болады.

Көлбеу тербеліс жағдайынң графигін сызу үшін plot3d бұйрығы қолданылады. Бұл бұйрық:

p1ot3d(exprl. x=a..b. y=c..d,p)

plot3d(f, a..b. c..d.p)

plot3d([exprf.exprg.exprh]. s=a..b, t=c..d.p)

plot3d([f.g.h]. a..b, c..d,p)

форматтардың біреуінде қолданылуы мүмкін .Бұл формалардың бірінші екеуі әдетте бір беттің графигін сызуға қолданылады, ал қалғандары параметрлік формада берілген беттердің графигін сызады.Жоғарыда келтірілген формаларда f, g және h тар — функциялар , exprl- х және у байланысты өрнек ; exprf, exprg және exprh - беттерді параметрлі анықтайтын өрнектер, а және b нақты түрдегі сандық тұрақтылар, х, у, s және t лар тәуелсіз айнымалдар, р-басқарушы параметр болып есептеледі.

Рlot3d бұйрығының параметрлері

Р- параметр жәрдемінде кең аралықта үш өлшемді графикада беттердің түсін, олардың көріну бұрыштарын ауыстыру, координат осьтерінің көрінісін ауыстыру т.б.с.с. ларды басқаруға болады.

Р1ot3d параметрлері plot бұйрықтың параметрлері сияқты қолданылады:

Бірақ plot3d бұйрығының арнайы параметрлері де бар: Мысалы үшін

 ambientl light=[r,g,b] —(r)-қызыл, (g)-жасыл және (b)-көк түстерді таңдайды;

 axes=f — координаттар осьтерінің көрінісін таңдайды (BOXED, NORMAL, FRAME және NONE);

 grid=[m,n] — бет каркасы сызықтарын таңдайды;

 gridstyle=x — x – каркас сызықтары стилін таңдайды ('rectangular' немесе 'triangular');

 1abels=[x,y,z] —осьтар бойынша жазу шығарады (х, у және z — жазулар);

 orientat1on=[theta,phi]— беттердің бұрылыс бұрыштарын анықтайды;


Қорытындыда бұрғылау жұмыстары үлкен айналымда жұмыс жасайтын қуатты электрқозғағыштары бар агрегаттар қолданумен, басқару процестерін және технологияляқ процестерді автоматтандырумен сипатталады. Осының бәрі бұргылау ұңғыларында орнатылған қондырғылардың сенімділігі жөніндегі мәселені өршітеді.

Қарқынды басқару және тиімділік көрсеткіштерін болжауға арналған, бұрғылау үрдісінің әртүрлі эмпирикалық теңдігі сәтті функциялану жағдайларының қатары бар, бірақ детерминирленген ықпалдың меншігі болып табылады, ол жүріп жатқан үрдістердің физика түсінігіне негізделген осының салдарынан белгілі бір әдіске ие. Жасалған әдістерді пайдалана отырып үрдіс параметрлерінің кең аралығында салыстырмалы түрде жәй өзгертуге болады, бұл жүйе жұмысына бұл өзгерістердің әсерін шығарып отыруына негізделген.

Бекіту аймағындағы бағаналардың тіке тербелуін зерттеу кезінде бағана бұрылысындағы кедергінің тірек күш моменті ескеріледі. Бекіту аймағындағы тірек күшімен таратылған бағаналарға әсер ету шамасы бүйірлік тірек және массивтік бекітудың гидравликалық қысымына байланысты.

Түйісу аймағында фрикционды параметрлерінің өзгерісі қоршаған ортаның температурасының жоғарлауына мүмкіндік береді. Сондықтан жобалау мен бұрғылау жұмыстарын іске асыру және де орын алған келеңсіз жағдайларды жою жұмыстары ғылыми тұрғыдан зеріттеліп, дәлелді түрде техниканың соңғы жетістіктерін қолдана отырып шешкен абзал.

Ғылымның және техниканың дамуы, ғылыми-техникалық прогрессияның жоғарылау деңгейіне жауап беретін, деформацияланатын ортаның және динамика облысында зерттелетін талаптарды қадағалайтын сапалы технологияларды пайдалану болып табылады.

Нақты қолданбалы есептер және механикадағы деформацияланатын қатты дене зерттелуінің даму заңдылығы жарық көруде. Мұның толық есебі үшін материалдардың физика-механикалық қасиеті, уақыт бойынша олардың деформацияланатын сипаттамасы, температуралы, электрлі және магнитті жолдардың механикалық деформацияланатын жолдарының өзара байланыс эффектілерінің, денелердің геометриялық тұрғызылуының дамуы болып табылады.

Берілетін зерттеудің нәтижесінде стационарлы, стационарлы емес, тербелмелі және толқынды процестердің қарастырылуы, деформацияланатын қатты дененің механикасы, гидродинамика, геофизика ғылымдарының бөлімдерінде жақсы жетістіктерге алып келеді.

Жұмыстың ауқымдылығы – бұл бұрғылау колоннасында орын алатын көлбеу тербеліс жағдайын MAPLE жүйесінде моделдеу және стационарлы емес тербеліс облысында жаңа этаптардың теориялық зерттелуі, бұрғылау колоннасында орын алатын көлбеу тербеліс жағдайының


жаңа моделін өңдеу, белгілі модельдер шегінде кеңістік есебінің көптеген класын математикалық әдіспен зерттеу тиімділігі, бұрғылау колоннасында орын алатын көлбеу тербеліс жағдайына негізделген негізгі механикалық факторлардың теориялық талдауы болып табылады.

Теориялық және эксперименттік жоспарда деформацияланатын ортаның әртүрлі класстарының ішінде серпінді және байламалы – серпімді, кеуекті орталар ең негізгі болып табылады. Кеуекті сұйықтар және қатты фазалар бір-біріне салыстырмалы және олардың қозғалысы бір-біріне байланысты болып орналасуы мүмкін. Фазалар арасындағы байланыстардың жетілдіру дәрежесі байламалы шамаға, кеуек өлшеміне және скелеттің басқада сипаттамаларына әсер етеді.

Көлбеу тербеліс динамикасының негізгі есептері түрлендіріліп, серпінді және байламалы-серпімді теорияларының қажетті мағлұматтары келтірілген. Шағын деформация кезінде екі компонентті байламалы-серпімді орталар қарастырылды.

Қолданбалы есептер және механикадағы деформацияланатын қатты дене зерттелуінің даму заңдылығы анықталды

Бұрғылау колоннасында орын алатын көлбеу тербеліс динамикасының негізгі есептері түрлендірілді.

Бұрғылау колоннасында орын алатын көлбеу тербеліс жағдайын MAPLE жүйесінде моделі тұрғызылды.

Maple жүйесінде бірнеше функциялардың графиктерін сызу мүмкіндігі бар. Мұндай жағдайда графиктерді бір-бірінен ажыратып көрсету үшін оларды әр түрлі стилде сызуға болады. Бұл мүмкіншіліктен мысалы графиктерді экранға немесе қағазға шығарғанда пайдалануға болады.

Бұрғылау колоннасында орын алатын көлбеу тербеліс жағдайын MAPLE жүйесінде графигін бір жерде шығару мысалы қарастырылады. Мұндай графиктарды сызу үшін бұл функциялардың аттары жазылып , олардың аргументтерінің өзгеру интервалы көрсетілді.

Бұрғылау колоннасында орын алатын көлбеу тербеліс графикасының өзгеше жері plot3d функциясын қолдануда. Мұндай графиктердің әрбір zi нуктелері XY жазықтықта жататын, (х,у) координаттарымен берілетін нүкте биіктігі (аппликатасы) болады. Компьютер экраны бірінші жуықтауда жазықты болғандықтан практикада үш өлшемді графика көлемді объекттердің арнайы проекциясы болады.
Жарық көрген мақалалар:
1. Сейтмуратов А.Ж., Бержанова А.Ә. Бұрғылаудың аса қиын жағдайы кезіндегі динамикалық тірек күшінің өзгерісін анықтау. Материалы международной научно-практической конференции, посвященной 50 летию Космической эры АИНАУ (Украина), КУ «Болашак» (Казахстан) 2011.стр.124-125.

2. Сейтмуратов А.Ж., Бержанова А.Ә. Бұрғылау кезінде жердің гидростатикалық қысымын Maple бағдарламасында тұрғызу. Қазақстан қоғамының даму тенденциялары: әлеуметтік-саяси, инновациялық аспектілері Қызылорда-2011. 453-457 бет.

3. Сейтмұратов А.Ж., Мырзахметова Ұ.Е., Сұлтанова Т.А. Білім беру кеңістігінде тезарусты құру әдіс.Қорқыт Ата атындағы Қызылорда мемлекеттік университетінің Хабаршысы 2011

4. Сұлтанова Т.А., Сейтмуратов А.Ж., Бержанова А.Ә. Дифференциалдық операторлардың бөліктенуі мәселелері» курсын кәсіби – педагогикалық бағдарда оқыту. Халел Досмухамедов атындағы Атырау мемлекеттік университетінің Хабаршысы. Атырау 2011 127-129 бет.



Summary
Berzhanova Ainur Alimzhankyzy
Speciality 6M060200 – Informatics

Modulating the condition of inclined vibration in MAPLE system while drilling
There is investigated the graphic examples of modulating condition of inclined vibration in MAPLE system while drilling. In order to design such kind of graphs or diagram one must write the function’s name under it and show the changing intervals of their arguments.

There are several possibilities of designing diagrams in MAPLE system. It means that we can print them in screen and in papers too.



The object of the research. Modulating the condition of inclined vibration in MAPLE system while drilling and forming the theoretical model of the new stages in no stationary vibration area.

The aim of the research. The main aim of this research is to form the model of inclined vibration’s calculation in drilling

Methods of the research. The mathematical physic and the analytical processing method, modulating method of mathematical diagrams in MAPLE system.

Results of research:

  • to define the applied calculations and the law of solid’s straining in mechanics

  • to form inclined vibration’s dynamic of the main calculations in drilling

  • to establish the model of inclined vibration’s condition in MAPLE system

  • to indicate the solution of average calculating problems in strained well drilling constructions

- to find the experimental possibilities of Maple system in condition of inclined vibration while drilling

Резюме
Моделирование в системе MAPIЕ ситуации наклонных колебаний в буровой колонне

Бержанова Айнур Алимжановна
специальность 6M060200 – информатика
Рассматривается пример выведения графика в системе Maple наклонного колебания в буровой колонне. Для начертания такого графика даны названия данных функций, показаны интервалы изменения их аргументов.

В системе Maple есть возможность начертания графиков различных функций. В этих условиях для дифференциации графиков их можно начертить в различных стилях. Эту возможность можно использовать, например, при выводе графика на экран или распечатке на бумаге.



Объект исследования. Моделирование ситуации с помощью программы Maple наклонных колебаний в буровой колонне в системе Maple и создание теоретической модели новых этапов в области нестационарных колебаний.

Цель исследования. Создать модель задачи наклонных колебаний, имеющих место в буровой колонне.

Методы исследования. Метод аналитического решения краевых задач цифровой обработки методов математической физики и конечных элементов, приближенные уравнения с учетом окружающей среды методами математических подходов при малой деформации, методы моделирования математических график в системе Maple
Результаты исследования.

- выявлена закономерность развития исследования прикладных задач и твердых тел, деформирующихся в механике;

- классифицированы основные решения динамики наклонных колебаний в буровой колонне;

- построена модель в системе Maple наклонных колебаний в буровой колонне;

- определены методы решения проблемы среднего расчета проемов, деформирующихся в буровых колоннах;

- выявлены практические возможности исследования наклонных колебаний в буровых колоннах в системе Maple в ходе исследования месторождений.




Каталог: Docs
Docs -> Қызылорда облысының 2015 жылғЫ Әлеуметтік-экономикалық даму нәтижелері
Docs -> Бекітемін Тарих және шетелдік студенттермен жұмыс факультетінің деканы
Docs -> Программа по истории Казахстана: программа для 5-9 кл. / Б. К. Абдугулова. Алматы, 1999. 42 с. Абдугулова, Б. К. «Воспитание учащихся в духе дружбы народов при изучении истории ссср»
Docs -> Қазақстан Республикасының Заңы
Docs -> А. С. Пушкин атындағы шығыс қазақстан облыстық кітапханасы а. С Пушкин атындағы кітапхана қорына түскен жаңА Әдебиеттер тізімі


Достарыңызбен бөлісу:


©dereksiz.org 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет