تحلیل ارتعاشات غیرخطی 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 گاه­های 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 کوپل­شدگی 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 می­دهد.