管内可控万向铰接柔性杆接触非线性有限元分析

• 作者: 张佳贺 徐亭亭 李巧珍 王晶 罗敏
• 来源期刊: 中国石油大学学报(自然科学版)
• 关键词: 柔性杆 梁单元 万向铰 非线性 有限元方法
• 年，卷（期）: 2019,（4）
• 所属期刊栏目: 石油钻采工程
• 页码范围: 75-81
• 页数: 7页
• 分类号: TE21
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1673-5005.2019.04.009

摘要

管内可控万向铰接柔性细长杆是一个伴随机构与结构之间相互转化的梁梁接触非线性问题.基于可控万向铰接的结构特点,构造万向铰单元并给出运动约束,将其与空间梁单元和接触单元进行组合,建立可控万向铰接柔性杆与外管接触非线性有限元模型,并选取修正的牛顿辛普森法进行数值求解,并与有解析解的算例进行比对,以超短半径水平井造斜段柔性钻具组合为例,研究万向铰不同转动限制度数对柔性钻杆的变形及载荷传递规律的影响.结果 表明:所建模型的数值解与有解析解的算例计算结果吻合较好;万向铰接柔性钻杆在自重和扭矩作用下发生了“折线形”变形;随着铰接处转动限制度数的增大,柔性钻杆的相对转角及其与导向筛管的接触压力逐渐增大,扭矩逐渐减小.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张佳贺	东北石油大学机械科学与工程学院	20	6	2.0	2.0
2	王晶	东北石油大学数学与统计学院	44	54	4.0	6.0
3	李巧珍	东北石油大学机械科学与工程学院	8	3	1.0	1.0
4	罗敏	东北石油大学机械科学与工程学院	30	30	3.0	4.0
5	徐亭亭	东北石油大学机械科学与工程学院	10	1	1.0	1.0