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基于动力学缩比和有限元法的水平井套管动力响应求解方法研究

尹宜勇  王通  王国强  曲从锋  刘欢  朱文佳  张伯伦  李浩  齐林山  
【摘要】:为探究不同约束状态下弯管管道系统的振动特性,运用有限元方法对弯管管道系统进行了模态分析、谐响应分析。得到了不同约束下管道系统的的前3阶振型和固有频率,研究了弯管管道系统的应力和位移响应特性,获得悬臂梁和弹性约束下管道系统的振动主响应方向为Y方向,刚性约束下管道系统的主响应方向为Z方向,分析了不同约束下管道系统振动波的递减特性规律。在多种约束状态下对弯管管道系统进行敲击试验,多次试验结果表明,测得管道系统的固有频率与有限元计算的固有频率最大误差为8.9%。为研究不同约束下振动波在管道系统中的传播规律,对相应约束下的管道系统振动主响应方向施加激振力,测得振动波在管道系统中的传播趋势与有限元分析获得的振动波递减规律相吻合,验证了有限元分析方法对管道系统振动特性研究的有效性和适用性。

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