تحلیل ارتعاشات غیر خطی یک رشته حفاری دارای حرکت و نیروی محوری متغیر با زمان در یک چاه مایل

در این مقاله، مدل غیرخطی یک رشته حفاری در یک چاه مایل با حرکت و نیروی محوری تهیه و سپس با استفاده از روش اغتشاشات تحلیل شده است. رشته حفاری همانند یک روتور دارای حرکت محوری روی تکیه گاه های ساده مدل شده است. بر اساس اصل همیلتون و با در نظر گرفتن انرژی پتانسیل و انرژی های جنبشی مدل دینامیکی مربوطه به دست آمده که در آن که ترم های غیرخطی کوپل شده و باعث کوپل شدگی ارتعاشات محوری و خمشی شده است. روش مقیاس های چندگانه برای حل معادلات غیرخطی به کار گرفته شده و پاسخ حالت دائم و محدوده های پایداری سیستم مورد تحلیل قرار گرفته است. نتایج تحلیلی و عددی نشانگر آن است که پدیده های غیرخطی مانند رزونانس های اصلی و پارامتریک رخ می دهد که تاکنون در تحقیقات قبلی گزارش نشده است. نتایج عددی با نتایج آزمایشگاهی موجود در مراجع دیگر مقایسه شده که همخوانی نسبتا خوبی را نشان می دهد.