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Post-buckling loads of a horizontal pipe string with variable length

来源:石油工程学院破岩与高压水射流实验室 发布时间:2023-04-13 点击数:

近日,我室李玮教授在国际工程技术顶级期刊《International Journal of Mechanical Sciences》发表题为“Post-buckling loads of a horizontal pipe string with variable length(变长水平管柱的后屈曲载荷)”的重要研究成果。该成果提出了一种有限元计算策略,即采用动态松弛法,将水平管柱的静态屈曲问题转化为虚拟动力学问题。提出了正弦和螺旋屈曲后模态的识别方法,以及它们的临界载荷确定方法。研究结果表明,在动力松弛法中采用大阻尼可以显著抑制水平管柱与筒壁交替接触分离的振动现象,减少达到稳定屈曲模态的响应时间,同时也可以显著提高计算效率。当水平管柱长度延长一定长度后,临界载荷的变化趋势相同。在延伸长度范围内,水平管柱具有相同的半正弦波或螺旋数,正弦和螺旋屈曲临界载荷会随着管柱长度的延长而逐渐减小,最终趋于恒定。这种趋势在水平管柱半正弦波或螺旋线数较多时更为明显。正弦屈曲和螺旋屈曲的无量纲临界载荷分别趋于1.00和2,对应的无量纲弦长分别为3.73π和6.21π。然而,其他研究者低估了长度对螺旋屈曲临界载荷的影响。我们验证了短管和长管柱正弦屈曲和螺旋屈曲的临界载荷。本文结果对不同管柱长度的水平井后屈曲分析具有实用性。

原文连接和DOI:

Post-buckling loads of a horizontal pipe string with variable length - ScienceDirect

引用:

Li, W., Zhao, D., Zhang, Q., Zhang, X., Yao, L., & Yue, Q. (2023). Post-buckling loads of a horizontal pipe string with variable length.International Journal of Mechanical Sciences,241, 107977.

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