摒弃常规方法中管柱屈曲挠曲线的假设,建立垂直井筒内悬挂管柱的几何和接触双重非线性力学模型,虚拟较大的阻尼比,进行有限元计算.采用正向加载法得到管柱稳定的连续接触的螺旋屈曲构型;采用逆向加载法,根据螺旋屈曲构型,逐渐增加悬挂拉力,进行屈曲演变分析;并分析摩擦力和管柱长度对临界载荷的影响.结果 表明:螺旋屈曲向正弦屈曲转变是突变的过程,屈曲模态构型包括螺旋屈曲构型、刚螺旋屈曲和正弦屈曲.摩擦力对临界载荷的影响甚微.随着管柱长度增加,各阶屈曲模态的临界载荷均逐渐减小并趋于常值.此方法适用于斜井、曲率井和水平井管柱的屈曲过程分析.
悬挂管柱 正弦屈曲 螺旋屈曲 有限元 正向加载 逆向加载