碳纤维复合杆柱井下动力学仿真分析

摘要：

碳纤维复合杆柱因其优异的材料性能逐渐得到较为广泛的应用.为分析碳纤维抽油杆柱在油管内的受力变形,建立了碳纤维-钢制杆组合形式的力学和数学模型;通过引入差分法和Newmark相结合的方法求解高阶微分方程,并采用恢复系数法处理碰撞问题,建立了碳纤维复合杆柱在井下动力学仿真方法.仿真结果给出了复合杆柱的碰撞力分布规律、弯矩和弯曲应力沿全杆分布规律,仿真结果表明:碳纤维复合杆与油管内壁碰撞强烈的位置发生在下部钢制杆,而上部横向碰撞载荷较小;上部碳纤维材料杆柱的杆管碰撞载荷相比传统钢制杆大大降低;上部碳纤维材料部分杆柱的弯曲应力大大小于下部钢制杆部位.所建立的碳纤维抽油杆柱在油管内的动力学模型对研究碳纤维抽油杆柱断杆、劈裂、脱扣等破坏的机理提供了一定的理论基础.

关键词：碳纤维、复合杆柱、横向振动、Newmark法

所属期刊栏目：11

分类号：F407.4(工业经济理论)

资助基金：秦皇岛市科技局支撑项目;预防措施优化技术研究支撑项目

在线出版日期：2021-06-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共4页

页码：163-166