本文將油氣井管桿的變形考慮為粘彈性,并結(jié)合彈性力學(xué)和分?jǐn)?shù)導(dǎo)數(shù)理論對(duì)服從分?jǐn)?shù)階Kelvin粘彈性模型的水平井中油氣井管桿的靜動(dòng)力學(xué)行為展開研究,主要做了以下工作:（1）將管桿模型考慮為水平粘彈性圓環(huán)形截面梁模型,結(jié)合彈性動(dòng)力學(xué)和分?jǐn)?shù)階導(dǎo)數(shù)理論建立了服從分?jǐn)?shù)Kelvin模型的粘彈性管桿的靜態(tài)扭轉(zhuǎn)控制方程,求解得到了管桿不為零的應(yīng)力和位移分量解析解,在此基礎(chǔ)上通過(guò)數(shù)值算例分析了粘彈性管桿的靜態(tài)扭轉(zhuǎn)問(wèn)題,結(jié)果表明:分?jǐn)?shù)階數(shù)值的大小會(huì)顯著影響管桿豎向應(yīng)力、環(huán)向應(yīng)力以及環(huán)向位移值的大小;外力矩值、管桿長(zhǎng)度以及模型常數(shù)比對(duì)管桿應(yīng)力和位移分量的影響較為明顯;管桿厚度對(duì)應(yīng)力和位移的影響相對(duì)較小。（2）基于分?jǐn)?shù)導(dǎo)數(shù)和彈性力學(xué)理論,將管桿模型簡(jiǎn)化為粘彈性圓柱管模型,建立了軸對(duì)稱情況下不可壓縮粘彈性圓柱管的運(yùn)動(dòng)控制方程,由不可壓縮性假定直接得到了位移解形式,利用Laplace變換求解得到了管桿的環(huán)向位移和應(yīng)力解析解,通過(guò)數(shù)值算例,結(jié)果表明:分?jǐn)?shù)階數(shù)值和外圍套管的厚度會(huì)對(duì)管桿位移值產(chǎn)生顯著影響;管桿內(nèi)外半徑比值、套管泊松比和彈性模量對(duì)徑向位移的影響很小;模型材料常數(shù)比對(duì)徑向位移的影響較大;分?jǐn)?shù)階數(shù)值對(duì)管桿內(nèi)徑處... 

【文章頁(yè)數(shù)】：67 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展前景
    1.3 論文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 分?jǐn)?shù)導(dǎo)數(shù)粘彈性油氣井管桿的靜態(tài)扭轉(zhuǎn)問(wèn)題
    2.1 力學(xué)分析模型和基本假設(shè)
    2.2 分?jǐn)?shù)Kelvin模型控制的粘彈性管桿靜態(tài)扭轉(zhuǎn)控制方程
    2.3 分?jǐn)?shù)階Kelvin粘彈性管桿靜態(tài)扭轉(zhuǎn)控制方程求解
    2.4 數(shù)值算例與討論
    2.5 本章小結(jié)
第3章 分?jǐn)?shù)粘彈性不可壓縮油氣井管桿動(dòng)態(tài)力學(xué)響應(yīng)
    3.1 力學(xué)分析模型和基本假設(shè)
    3.2 分?jǐn)?shù)Kelvin模型控制的不可壓縮粘彈性管桿運(yùn)動(dòng)方程
    3.3 分?jǐn)?shù)階Kelvin不可壓縮粘彈性管桿運(yùn)動(dòng)方程求解
    3.4 數(shù)值算例與討論
    3.5 本章小結(jié)
第4章 分?jǐn)?shù)粘彈性可壓縮油氣井管桿準(zhǔn)靜態(tài)響應(yīng)
    4.1 力學(xué)分析模型和基本假設(shè)
    4.2 分?jǐn)?shù)階Kelvin可壓縮粘彈性管桿控制方程
    4.3 分?jǐn)?shù)階Kelvin可壓縮粘彈性管桿控制方程求解
    4.4 數(shù)值算例與討論
    4.5 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論和展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間獲得與學(xué)位論文相關(guān)的科研成果目錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3696920