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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:謝盈杰
研究生(外文):Ying-Jie Xie
論文名稱:井孔中鑽管受自重及軸力之挫屈分析
指導教授:胡宣德
指導教授(外文):Hsuan-Teh Hu
學位類別:碩士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:土木工程學系碩博士班
學門:工程學門
學類:土木工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:112
中文關鍵詞:鑽管挫屈
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本文中探討孔井的鑽管在受到不同的自重及軸力之情況下,傾斜角度及孔徑大小等因素對第一個模態挫屈值的影響,利用ABAQUS軟體來模擬鑽管在承受自重及軸力下,其挫屈後變形的情況為何,及第一個模態挫屈值的數值分析。
分析結果顯示,在不同情況下,孔井中的鑽管之挫屈值隨著孔徑的增加,在不同傾斜角度下大致上來說都會增加。且選擇適當的孔徑大小、傾斜角度及自重大小可以有效的控制鑽管挫屈後幾何變形的形狀、及第一個模態挫屈值。
摘要 I
致謝 II
目錄 III
表目錄 VI
圖目錄 IX
第一章 緒論
1-1 研究動機、方法、目的及文獻回顧 1

第二章 鑽管挫屈值理論之推導及驗證
2-1 挫屈值理論解公式之推導 5
2-2 ABAQUS程式和解析解比較 10

第三章 物體之模擬介紹
3-1 物體之模擬 12
3-2 元素的介紹 13

第四章 數值分析的結果與比較
4-1 問題敘述 14
4-2 不考慮自重之鑽管 18
4-3 受載重值為1000N/m之鑽管 19
4-4 受載重值為2000N/m之鑽管 23
4-5 相同角度,相同孔徑下自重不同之鑽管 26

第五章 結論和建議
5-1 結論 29
5-2 建議 30
參考文獻 31
表 33
圖 35
附錄 106
1ABAQUS/CAE User’s Manual, Version 6.2, Hibbitt, Karlsson, and Sorensen, Inc, 2002.
2Bedrossian, A. N., Abbassian, F., Dunayevsky, V. A., Hope, S. A.,“Analysis of Post-Buckling Behaviour of Drillstrings,”Proceedings of the 8th UK ABAQUS User Group Conference, Leicester University, United Kingdom, September 15, 1993.
3Cheatham, J. B. and Pattilo, P. D.,“Helical Postbuckling Configuration of a Weightless Column under the Axial Load,”Soc.Pet.Engineering , PP.467-472., 1984.
4Chen, Yu-Che, Lin, Yu-Hsu, and Cheatham, J. B.,“Tube and Casing Buckling in Horizontal Well,”Journal of Petroleum Technology, pp.140., 1990.
5Gere, J. M. and Timoshenko, S. P.,Mechanics of Material , Third Edition , 1990.
6Heisig, G.“Postbuckling Analysis of Drillstrings Using the Finite-Element Method,”the Energy and Environmental Expo the Energy-Sources Technology Conference and Exhibition Houston,texas
,January 29, pp.91-98.,1995.
7Kwon, Y. W.,“Analysis of Helical Buckling,”Spe Drilling Engineering, pp.211-216, 1988.
8Lubinski, A.,Althouse, W. S. and Logan, J. L.,“Helical buckling of
tubing sealed in packer,”Journal of Petroleum Technology , pp.665-670., 1962.
9Mitchell, R. F.,“Buckling Behavior of Well Tubing:the Packer Effect,”Society of Petroleum Engineering Journal,Vol. 22, No. 5 ,October , 1982.
10Mitchell, R. F.,“New Concepts for Helical Buckling,”Spe Drill. Engineering , pp.303-310., 1988.
11Paslay, P. A., and Bogy, D. B.,“the Stability of a Circular Rod Laterally Constrained to be in Contact with an Inclined Circular Cylinder,” Journal of Applled Mechanlcs , pp.605-610.,1964.
12Sorenson, K. G.,“Post-Buckling Behavior of a Circular Rod Constrained within a Circular Cylinder,”Journal of Applled Mechanlcs, Vol. 53, pp. 929-934, December , 1986.
13Tan, X. C., and Digby, P. J.,“Buckling of Drill String under the Action of Gravity and Axial Thrustm,” Journal of Solids Structures , Vol. 30, No. 19, pp. 2675-2691, 1993.
14Tan, X. C., and Forsman, B.,“Buckling of Slender String in Cylindrical Tube under Axial Load : Experiments and Theoretica Analysis”, Experimental Mechanics , pp. 55-60.,March , 1995.
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