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第1章 绪论 1

1.1引言 1

1.2顶驱装置概述 1

1.3顶驱装置结构 3

1.4顶驱装置的特点 7

1.5顶驱装置的动力学问题 8

1.6虚拟样机技术 19

1.7数字化功能样机软件系统 24

第2章 钻柱非线性纵扭耦合动力学模型的建立与求解 27

2.1引言 27

2.2考虑纵扭耦合振动的钻柱动力学模型的建立 28

2.3钻柱非线性纵扭耦合动力学模型求解 33

2.4纵扭耦合振动方程的数值求解 39

2.5实例计算结果及分析 44

第3章 钻柱在内外钻井液共同作用下的固液耦合动力学建模与分析 48

3.1引言 48

3.2环空旋转钻柱在内外钻井液共同作用下的涡动模型 48

3.3钻柱涡动与失稳 52

3.4钻柱与井壁碰擦摩状况下钻柱的涡动模型 53

3.5钻柱固液耦合的有限元方法 55

3.6结论 59

第4章 钻柱振动的模拟试验 60

4.1引言 60

4.2试验模型的相似设计 60

4.3实验台架及模拟钻具 62

4.4试验方案和试验步骤 65

4.5实验数据分析 66

第5章 顶驱装置多体系统动力学建模 73

5.1引言 73

5.2多体系统动力学的基本理论 73

5.3顶驱装置多体系统动力学模型 84

第6章 基于ADAMS的顶驱装置多体系统动力学仿真分析 85

6.1 引言 85

6.2 ADAMS简介 85

6.3 ADAMS／View、ADAMS／Solver和ADAMS／PostProcessor函数 86

6.4 ADAMS建模和仿真 100

6.5基于ADAMS／View的顶驱装系统模型的创建 103

6.6顶驱装置系统仿真分析实例 106

6.7顶驱钻机整体动力学理论分析 125

6.8顶驱装置运动学仿真分析 135

6.9结论 137

第7章 顶驱装置虚拟样机系统的总体结构 139

7.1引言 139

7.2顶驱钻机虚拟样机系统的体系结构 139

7.3顶驱钻机虚拟样机系统的功能模型及组件结构 141

7.4系统集成框架 145

7.5组件模型 145

第8章 参数化设计与顶驱装置虚拟设计系统 150

8.1引言 150

8.2系统参数化 150

8.3顶驱装置钻机虚拟造型设计系统 151

8.4顶驱装置子装配模块 161

第9章 系统管理与数据库设计 189

9.1引言 189

9.2管理系统 189

9.3 PDM系统 190

9.4客户端应用程序 195

9.5数据库设计 195

第10章 系统集成和运行实例 208

10.1引言 208

10.2虚拟样机系统间集成 208

10.3虚拟造型系统界面设计 209

10.4虚拟造型系统实例应用 213

参考文献 226