Категории новостей / Публикации
Proc. of the ASME 2014 10th Int. Conf. on Multibody Systems, Nonlinear Dynamics, and Control, MSNDC2014, August 17-20, 2014, Buffalo, New York, USA. DETC2014-35113.
Abstract.
Many engineering dynamic problems can be simulated as beam structures. For example, such models are applied in well drilling. Dynamic simulation allows optimizing shape of well bore and operation parameters of the drilling. Calculation speed of simulation of dynamics of a drill string depends on size of matrices of the model and on efficiency of numerical methods.
Two approaches for simulation of dynamics of drill strings are suggested in the paper.
In the first approach, the drill string is presented as a set of uniform beams connected via force elements. Flexibility of the beams is simulated using the modal approach. Thus, each beam has at least twelve degrees of freedom: six coordinates define position and orientation of a local frame and six modes are used for modeling flexibility. For simulation of the drilling processes, implicit Park method with computing Jacobians of stiff forces is used. Parallel computations are implemented for increasing the solver efficiency. Analysis of vibration, rock cutting, buckling and post-buckling behaviour and other processes of the drilling can be successfully modeled using the approach. But it has some disadvantages.
Firstly, number of degrees of freedom could be decreased if a single nonlinear finite element model were used instead of the model including great number of beams. Secondly, simulation of real rotation of the drill string using the modal approach is related to costly calculation of Jacobians. The expressions for the modal coordinate derivatives of the stiff forces are variable since each mode is calculated in the local frame of the beam and rotates together with the frame.
The second approach is dynamic simulation of the drill string using nonlinear finite element model. The proposed beam finite element use Cartesian coordinates of its nodes and node rotation angles around axis of Cartesian coordinate system as generalized coordinates. The nonlinear finite element is developed based on so called method of. Rotation angles in the nodes can be arbitrary large.
Equations of motion of beam structure are derived in the paper. The number of degrees of freedom is decreased by factor two as compared with the modal approach. In addition, the expressions of Jacobians are much simpler in this case.
Thereby, calculation speed under simulation of dynamics of long drill strings is considerably increased.
The features of creating the models and numerical methods as well as results obtained by applying both approaches are discussed in the paper.
Вестник ВНИИЖТ. 2024. Т. 83, No2. УДК 625.143 : 620.1 : 539.3
Electronic copy available at: https://ssrn.com/abstract=4049469
Скачать полный текст статьи (на английском языке)
ПодробнееDOI: 10.1061/(ASCE)EM.1943-7889.0002065. © 2022 American Society of Civil
Engineers.
Скачать полный текст статьи (на английском языке)
ПодробнееVehicle System Dynamics
International Journal of Vehicle Mechanics and Mobility
https://doi.org/10.1080/00423114.2022.2064757
Скачать полный текст статьи (на английском языке)
ПодробнееApplied Energy
https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2022.119197
Скачать полный текст статьи (на английском языке)
ПодробнееAppl. Sci. 2021, 11, 11830. https://doi.org/10.3390/app112411830
Скачать полный текст статьи (на английском языке)
ПодробнееVehicle System Dynamics
International Journal of Vehicle Mechanics and Mobility
https://doi.org/10.1080/00423114.2021.1916047
Скачать полный текст статьи (на английском языке)
ПодробнееWear
https://doi.org/10.1016/j.wear.2021.203643
Скачать полный текст статьи (на английском языке)
VEHICLE SYSTEM DYNAMICS
https://doi.org/10.1080/00423114.2021.1918727
Скачать полный текст статьи (на английском языке)
ПодробнееVehicle System Dynamics
International Journal of Vehicle Mechanics and Mobility
https://doi.org/10.1080/00423114.2020.1798474
Скачать полный текст статьи (на английском языке)
ПодробнееInternational Journal of Structural Stability and Dynamics
DOI: 10.1142/S0219455420500649
Скачать полный текст статьи (на английском языке)
2020 5th International Conference on Electromechanical Control Technology and Transportation (ICECTT)
DOI 10.1109/ICECTT50890.2020.00114
Скачать полный текст статьи (на английском языке)
Hindawi
Shock and Vibration
https://doi.org/10.1155/2020/1827053
Скачать полный текст статьи (на английском языке)
Vehicle System Dynamics
International Journal of Vehicle Mechanics and Mobility
DOI: 10.1080/00423114.2020.1798475
Скачать полный текст статьи (на английском языке)
Vehicle System Dynamics
International Journal of Vehicle Mechanics and Mobility
DOI: 10.1080/00423114.2020.1755046
Скачать полный текст статьи (на английском языке)
Mathematical Problems in Engineering
https://doi.org/10.1155/2020/9579510
Скачать полный текст статьи (на английском языке)
KSCE Journal of Civil Engineering
DOI 10.1007/s12205-020-1614-9
Скачать полный текст статьи (на английском языке)
Journal of Vibration and Control
DOI: 10.1177/1077546320953358
Скачать полный текст статьи (на английском языке)
Journal of Mechanical Engineering Science
DOI: 10.1177/0954406217753234
Скачать полный текст статьи (на английском языке)
ПодробнееVEHICLE SYSTEM DYNAMICS
https://doi.org/10.1080/00423114.2021.1916047
VEHICLE SYSTEM DYNAMICS
https://doi.org/10.1080/00423114.2021.1918727
Hindawi
Discrete Dynamics in Nature and Society
Volume 2021, Article ID 9958163, 21 pages
https://doi.org/10.1155/2021/9958163
Скачать полный текст статьи (на английском языке)
Advances in Mechanical Engineering
DOI: 10.1177/1687814020966421
Скачать полный текст статьи (на английском языке)
ПодробнееJournal of Low Frequency Noise,
Vibration and Active Control
DOI: 10.1177/1461348420942355
journals.sagepub.com/home/lfn
Скачать полный текст статьи (на английском языке)
ПодробнееTRANSPORT PROBLEMS, Volume 16, Issue 2, 2021.
DOI: 10.21307/tp-2021-030
Скачать полный текст статьи (на английском языке)
ПодробнееApplied sciences, 2020. DOI: 10.3390/app10051613
Скачать полный текст статьи (на английском языке)
ПодробнееJournal of Advanced Transportation, 2020. Volume 2020 Article ID 5896739. https://doi.org/10.1155/2020/5896739
Скачать полный текст статьи (на английском языке)
ПодробнееHindawi Shock and Vibration Volume 2020, Article ID 1782803, 16 pages https://doi.org/10.1155/2020/1782803
Скачать полный текст статьи (на английском языке)
ПодробнееApplied sciences Published: 4 October 2019. DOI: 10.3390/app9194165
Скачать полный текст статьи (на английском языке)
ПодробнееIEEE Transactions on Applied Superconductivity Volume 30, Issue 4, June 2020. DOI: 10.1109/TASC.2020.2976995
ПодробнееApplied Energy, Volume 257, 1 January 2020, 113969. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2019.113969
ПодробнееVehicle System Dynamics, 2019. https://doi.org/10.1080/00423114.2019.1657908
ПодробнееAdvances in Structural Engineering 2019. DOI: 10.1177/1369433219866092
ПодробнееTRANSPORT PROBLEMS. 2019 Volume 14 Issue 4. DOI: 10.20858/tp.2019.14.4.3
ПодробнееTransport problems. Volume 14, Issue 3, 2019. DOI: 10.20858/tp.2019.14.3.15
Полный текст статьи (на английском языке)
ПодробнееВестник научно-исследовательского института железнодорожного транспорта (Вестник ВНИИЖТ). 2019;78(3):141-148.
https://doi.org/10.21780/2223-9731-2019-78-3-141-148
ПодробнееWear. Volumes 432–433, August 2019, 102900
Полный текст статьи доступен бесплатно до 4 сентября 2019 г.
ПодробнееСетевое издание «Нефтегазовое дело». 2019. №3 УДК 531.39
ПодробнееIEEE TRANSACTIONS ON APPLIED SUPERCONDUCTIVITY, VOL. 29, NO. 5, AUGUST 2019
ПодробнееUrban Rail Transit. Published online: 10 October 2017. DOI 10.1007/s40864-017-0067-z
ПодробнееСетевое издание «Нефтегазовое дело» 2018. №5. УДК 531.39
ПодробнееEngineering Failure Analysis. Volume 81, November 2017, Pages 10-30 DOI: https://doi.org/10.1016/j.engfailanal.2017.06.028
ПодробнееInternational Journal of Fatigue, Volume 111, June 2018, Pages 7–15. https://doi.org/10.1016/j.ijfatigue.2018.02.002
Полный текст статьи (доступен бесплатно до 31 марта 2018)
ПодробнееInternational Journal of Rail Transportation, Published online: 09 Jun 2017 DOI 10.1080/23248378.2017.1336652
Полный текст статьи (бесплатный полный доступ для первых 50 скачиваний)
ПодробнееFirst International Conference on Rail Transportation, Chengdu, China, July 10-12, 2017
ПодробнееFirst International Conference on Rail Transportation, Chengdu, China, July 10-12, 2017
ПодробнееFirst International Conference on Rail Transportation, Chengdu, China, July 10-12, 2017
ПодробнееFirst International Conference on Rail Transportation, Chengdu, China, July 10-12, 2017
ПодробнееFirst International Conference on Rail Transportation, Chengdu, China, July 10-12, 2017
ПодробнееVehicle System Dynamics, Published online: 11 Jan 2017 DOI: 10.1080/00423114.2016.1270457
Полный текст статьи (бесплатный полный доступ для первых 50 скачиваний)
ПодробнееVehicle System Dynamics, Published online: 11 Jan 2017 DOI: 10.1080/00423114.2016.1273532
Полный текст статьи (бесплатный полный доступ для первых 50 скачиваний)
ПодробнееVehicle System Dynamics: International Journal of Vehicle Mechanics and Mobility. DOI: 10.1080/00423114.2015.1023319
ПодробнееИзвестия ЮФУ. Технические науки
ПодробнееМеждународная научно-техническая конференция “Пром-Инжиниринг”, 2015
ПодробнееЖурнал автомобильных инженеров, №1 (96) 2016, стр. 18-23.
ПодробнееProceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part F: Journal of Rail and Rapid Transit 0954409716647095, first published on May 3, 2016. DOI: 10.1177/0954409716647095.
ПодробнееVehicle System Dynamics, https://dx.doi.org/10.1080/00423114.2016.1153115
ПодробнееIAVSD 2015, Graz, Austria
ПодробнееIHHA 2015, Perth, Australia
ПодробнееJoint Rail Conference 2015, San Jose, CA, US
ПодробнееASME Congress 2014, Montreal, Canada
ПодробнееSAE 2014, Commercial Vehicle Engineering Congress, Illinois, US
ПодробнееВестник ВЭлНИИ №1 (69). - Новочеркасск, ВЭлНИИ, 2015. – с. 27-38
ПодробнееВестник ВЭлНИИ №2 (68). - Новочеркасск, ВЭлНИИ, 2014. – с. 48-59
ПодробнееProc. of the ASME 2014 10th Int. Conf. on Multibody Systems, Nonlinear Dynamics, and Control, MSNDC2014, August 17-20, 2014, Buffalo, New York, USA. DETC2014-35113.
Подробнее11th World Congr. on Computat. Mech., July 20-25, 2014, Barcelona, Spain, pp. 688-699.
Подробнее11th World Congress on Computational Mechanics (WCCM XI), July 20-25, 2014, Barcelona, Spain, pp. 655-666.
ПодробнееВестник восточноукраинского национального университета имени Владимира Даля №18(207), 2013, cтр. 184-191.
ПодробнееProgramme and Abstracts. EUROMECH 398, Colloquium on Fluid-Structure Interaction in Ocean Engineering, Technical University Hamburg-Harburg, Hamburg, Germany, October 11-14, 1999.
ПодробнееNumerical algorithms, pp. 183-194, 1998.
ПодробнееSeismological Research Letters, Volume 81, Number 5, September/October 2010, P. 804-810.
ПодробнееСборник трудов ДИИТа №14, Днепропетровск, ДИИТ, 2007. С. 123-127.
Подробнее