张艳艳 河南交通职业技术学院

利用时间历程法分析钻机井架的瞬态响应

张艳艳 河南交通职业技术学院

依据JJ300/43—A型井架的实际工况，通过建立井架有限元模型，运用时间历程分析方法，依托大型有限元分析软件对其进行动态响应计算，求解顶部节点不同方向的动力响应。如果冲击载荷是瞬时的，短时时间间隔内位移存在一定程度波动，幅度会随着时间间隔的变化而变化；如果冲击载荷剧烈，其响应最强烈处会出现在顶部，方向为Z向，最高值甚至会达到24.5 cm。在建立井架有限元模型时，因井架两腿与二层台和中部横梁的连接作用较弱，建模时可将二层台忽略，并对井架模型做必要简化。通过ANSYS，采用完全法进行求解得到其瞬态冲击载荷后的结构动力学响应。

时间历程；ANSYS；瞬态响应；载荷

石油钻机井架是钻采中的重要设备，对井架结构进行力学分析可发现，其承受的的载荷有静载荷和动载荷。静载荷主要是其自身恒载，动载荷则包含了风载荷、提放钻具形成的大钩载荷、因钻机振动而形成的振动载荷，此类动载荷均会因时间而变化。现有理论对载荷的研究多着重于静力，使得时间载荷如工作时的持续性载荷与个别情况下的纵向冲击会被忽略，造成了传统分析方法存在不全面和不准确的特点。要想更加科学地设计井架以及对安全进行更准确的评定，就需要将实际载荷作为井架的动力特性研究对象，将实际载荷作为动载荷。……