本文關(guān)鍵詞：海洋鉆井隔水管力學(xué)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(guān)鍵設(shè)備之一,同時(shí)也是薄弱易損的構(gòu)件之一。深入分析鉆井隔水管的固有頻率和動(dòng)力響應(yīng)對(duì)鉆井隔水管的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性分析具有非常重要的意義。目前關(guān)于鉆井隔水管的固有頻率和動(dòng)力響應(yīng)的研究主要集中在鉆井隔水管的尺寸、頂部張力對(duì)其影響。鉆井隔水管在海水中的運(yùn)動(dòng)屬于大位移、小變形,內(nèi)部鉆柱隨著鉆井隔水管一起運(yùn)動(dòng)。所以有必要分析討論鉆柱質(zhì)量對(duì)鉆井隔水管的固有頻率和動(dòng)力響應(yīng)的影響。通過建立鉆井隔水管力學(xué)模型,推導(dǎo)出固有頻率計(jì)算公式,計(jì)算、分析了鉆柱質(zhì)量、頂部張力對(duì)鉆井隔水管固有頻率的影響。研究表明:忽略鉆柱質(zhì)量將對(duì)鉆井隔水管固有頻率產(chǎn)生較大誤差,最大相對(duì)誤差約6.2%。推導(dǎo)出了鉆井隔水管動(dòng)力響應(yīng)方程,分別計(jì)算、討論了波浪周期和波浪高度等因素對(duì)其動(dòng)力響應(yīng)的影響。研究表明:忽略鉆柱質(zhì)量將對(duì)鉆井隔水管動(dòng)力響應(yīng)產(chǎn)生較大誤差,最大相對(duì)誤差約1.96%。通過有限元法分析了鉆井隔水管固有頻率,實(shí)例的鉆井隔水管處于安全的工作狀態(tài)。鉆井隔水管的動(dòng)力響應(yīng)的誤差為7.05%�？紤]底部張力時(shí),在x軸、y軸、z軸鉆井隔水管的應(yīng)力集中在不同處,且最大應(yīng)力為347MPa。當(dāng)?shù)撞裤q支鏈轉(zhuǎn)角變化時(shí),應(yīng)力集中也發(fā)生變化。
【關(guān)鍵詞】：海洋鉆井隔水管 力學(xué)問題 固有頻率 動(dòng)力響應(yīng) 有限元法
【學(xué)位授予單位】：西安石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：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(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀8-10
• 1.2.1 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀8-9
• 1.2.2 國(guó)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(diǎn)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(jiǎn)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(jié)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(tái)無(wú)偏移21-24
• 3.1.2 平臺(tái)有偏移24-27
• 3.2 鉆井隔水管固有頻率計(jì)算27-28
• 3.3 鉆柱質(zhì)量和截面尺寸對(duì)鉆井隔水管固有頻率的影響28-30
• 3.3.1 鉆柱質(zhì)量對(duì)鉆井隔水管固有頻率的影響29
• 3.3.2 鉆柱的截面尺寸對(duì)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(zhì)量對(duì)鉆井隔水管固有頻率的影響30
• 3.4 其它因素對(duì)鉆井隔水管固有頻率的影響30-34
• 3.4.1 截面尺寸對(duì)鉆井隔水管固有頻率的影響30-31
• 3.4.2 鉆井液密度對(duì)鉆井隔水管固有頻率的影響31-32
• 3.4.3 頂部張力對(duì)鉆井隔水管固有頻率的影響32
• 3.4.4 底部?jī)A角對(duì)鉆井隔水管固有頻率的影響32-33
• 3.4.5 水深對(duì)鉆井隔水管固有頻率的影響33-34
• 3.5 本章小結(jié)34-35
• 第四章 海洋鉆井隔水管動(dòng)力響應(yīng)分析35-45
• 4.1 鉆井隔水管動(dòng)力學(xué)方程的建立35-38
• 4.2 海洋鉆井隔水管動(dòng)力響應(yīng)分析38-39
• 4.3 鉆井隔水管動(dòng)力響應(yīng)算例分析39-40
• 4.4 各種因素對(duì)鉆井隔水管動(dòng)力響應(yīng)的影響40-44
• 4.4.1 頂部張力對(duì)鉆井隔水管動(dòng)力響應(yīng)的影響40-41
• 4.4.2 鉆井隔水管截面尺寸對(duì)其動(dòng)力響應(yīng)的影響41
• 4.4.3 鉆井液返回速度對(duì)鉆井隔水管動(dòng)力響應(yīng)的影響41-42
• 4.4.4 海水的深度對(duì)鉆井隔水管動(dòng)力響應(yīng)的影響42-43
• 4.4.5 波浪周期對(duì)鉆井隔水管動(dòng)力響應(yīng)的影響43
• 4.4.6 波浪高度對(duì)鉆井隔水管動(dòng)力響應(yīng)的影響43-44
• 4.5 本章小結(jié)44-45
• 第五章基于ANSYS下鉆井隔水管的動(dòng)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(shí)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(shí)的基本假設(shè)49-50
• 5.3.2 鉆井隔水管模擬流程50-53
• 5.4 求解及結(jié)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(dòng)力響應(yīng)分析54
• 5.4.3 鉆井隔水管應(yīng)力集中分析54-58
• 5.5 本章小結(jié)58-59
• 第六章 結(jié)論和展望59-60
• 6.1 結(jié)論59
• 6.2 展望59-60
• 致謝60-61
• 參考文獻(xiàn)61-64
• 碩士研究生期間發(fā)表的論文64-65

【相似文獻(xiàn)】

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