《表1 无流固耦合作用时油气井管柱的固有频率》

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《流固耦合对油气井管柱振动特性的影响分析》

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基于上述分析，采用ANSYS Workbench中Modal分析模块，建立无流固耦合管柱模型，提取管柱前6阶固有频率和振型。将有限元解与由式（9）采用解析法计算得到的管柱前6阶固有频率对比，如表1所示。由表1可见，不考虑流固耦合作用时管柱固有频率有限元分析结果与解析解误差基本随固有频率的阶数增大而增大，最大误差约15%；随着管柱长度的增加，误差值逐渐降低。误差产生的原因与所采用的单元类型、网格划分方法、网格数量等均有关系。因为单根管柱的长度为10m，井下管柱长度为几千米，所以采用有限元方法进行管柱振动特性分析结果是可信的。