本文關鍵詞：海洋鉆井隔水管力學問題研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：鉆井隔水管是海洋鉆井中的關鍵設備之一,同時也是薄弱易損的構件之一。深入分析鉆井隔水管的固有頻率和動力響應對鉆井隔水管的強度、剛度和穩(wěn)定性分析具有非常重要的意義。目前關于鉆井隔水管的固有頻率和動力響應的研究主要集中在鉆井隔水管的尺寸、頂部張力對其影響。鉆井隔水管在海水中的運動屬于大位移、小變形,內(nèi)部鉆柱隨著鉆井隔水管一起運動。所以有必要分析討論鉆柱質量對鉆井隔水管的固有頻率和動力響應的影響。通過建立鉆井隔水管力學模型,推導出固有頻率計算公式,計算、分析了鉆柱質量、頂部張力對鉆井隔水管固有頻率的影響。研究表明:忽略鉆柱質量將對鉆井隔水管固有頻率產(chǎn)生較大誤差,最大相對誤差約6.2%。推導出了鉆井隔水管動力響應方程,分別計算、討論了波浪周期和波浪高度等因素對其動力響應的影響。研究表明:忽略鉆柱質量將對鉆井隔水管動力響應產(chǎn)生較大誤差,最大相對誤差約1.96%。通過有限元法分析了鉆井隔水管固有頻率,實例的鉆井隔水管處于安全的工作狀態(tài)。鉆井隔水管的動力響應的誤差為7.05%�？紤]底部張力時,在x軸、y軸、z軸鉆井隔水管的應力集中在不同處,且最大應力為347MPa。當?shù)撞裤q支鏈轉角變化時,應力集中也發(fā)生變化。
【關鍵詞】：海洋鉆井隔水管 力學問題 固有頻率 動力響應 有限元法
【學位授予單位】：西安石油大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TE951
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第一章 緒論7-12
• 1.1 研究意義7-8
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀8-10
• 1.2.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀8-9
• 1.2.2 國外研究現(xiàn)狀9-10
• 1.3 本文研究的主要內(nèi)容10
• 1.4 本文創(chuàng)新點10-12
• 第二章 鉆井隔水管的系統(tǒng)組成及海洋環(huán)境載荷分析12-21
• 2.1 鉆井隔水管系統(tǒng)簡介12-14
• 2.1.1 鉆井隔水管系統(tǒng)組成12-14
• 2.1.2 鉆井隔水管用途14
• 2.2 鉆井隔水管所受載荷分析14-20
• 2.2.1 鉆井隔水管所受載荷14-16
• 2.2.2 海洋環(huán)境載荷16-18
• 2.2.3 海洋環(huán)境載荷確定方法18-20
• 2.3 本章小結20-21
• 第三章 深水鉆井隔水管固有頻率研究21-35
• 3.1 深水鉆井隔水管固有頻率的理論研究21-27
• 3.1.1 平臺無偏移21-24
• 3.1.2 平臺有偏移24-27
• 3.2 鉆井隔水管固有頻率計算27-28
• 3.3 鉆柱質量和截面尺寸對鉆井隔水管固有頻率的影響28-30
• 3.3.1 鉆柱質量對鉆井隔水管固有頻率的影響29
• 3.3.2 鉆柱的截面尺寸對鉆井隔水管固有頻率的影響29-30
• 3.3.3 考慮壓井管線與外部節(jié)流下鉆柱質量對鉆井隔水管固有頻率的影響30
• 3.4 其它因素對鉆井隔水管固有頻率的影響30-34
• 3.4.1 截面尺寸對鉆井隔水管固有頻率的影響30-31
• 3.4.2 鉆井液密度對鉆井隔水管固有頻率的影響31-32
• 3.4.3 頂部張力對鉆井隔水管固有頻率的影響32
• 3.4.4 底部傾角對鉆井隔水管固有頻率的影響32-33
• 3.4.5 水深對鉆井隔水管固有頻率的影響33-34
• 3.5 本章小結34-35
• 第四章 海洋鉆井隔水管動力響應分析35-45
• 4.1 鉆井隔水管動力學方程的建立35-38
• 4.2 海洋鉆井隔水管動力響應分析38-39
• 4.3 鉆井隔水管動力響應算例分析39-40
• 4.4 各種因素對鉆井隔水管動力響應的影響40-44
• 4.4.1 頂部張力對鉆井隔水管動力響應的影響40-41
• 4.4.2 鉆井隔水管截面尺寸對其動力響應的影響41
• 4.4.3 鉆井液返回速度對鉆井隔水管動力響應的影響41-42
• 4.4.4 海水的深度對鉆井隔水管動力響應的影響42-43
• 4.4.5 波浪周期對鉆井隔水管動力響應的影響43
• 4.4.6 波浪高度對鉆井隔水管動力響應的影響43-44
• 4.5 本章小結44-45
• 第五章基于ANSYS下鉆井隔水管的動力分析45-59
• 5.1 ANSYS功能介紹45-47
• 5.1.1 ANSYS軟件的求解類型45
• 5.1.2 海洋鉆井隔水管分析中常用的ANSYS單元介紹45-47
• 5.2 鉆井隔水管的實例建模分析47-49
• 5.2.1 鉆井隔水管的幾何參數(shù)47
• 5.2.2 材料屬性47-48
• 5.2.3 載荷分析48-49
• 5.3 模擬流程49-53
• 5.3.1 鉆井隔水管模擬時的基本假設49-50
• 5.3.2 鉆井隔水管模擬流程50-53
• 5.4 求解及結果分析53-58
• 5.4.1 鉆井隔水管頻率分析53-54
• 5.4.2 鉆井隔水管動力響應分析54
• 5.4.3 鉆井隔水管應力集中分析54-58
• 5.5 本章小結58-59
• 第六章 結論和展望59-60
• 6.1 結論59
• 6.2 展望59-60
• 致謝60-61
• 參考文獻61-64
• 碩士研究生期間發(fā)表的論文64-65

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