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工程钻杆柱是转盘类回转工程钻进设备中必不可少的部分，所以工程钻杆柱的结构设计的优劣与工程钻杆柱组合是否合理对钻进过程有极大地影响，而且和钻进设备本身有着密切的联系。
工程钻杆柱将转盘的全部扭矩传递到孔底的钻头上，并且还要将工程钻杆自重等钻压传递到钻头上，工程钻杆柱同时承受大扭矩、大钻压以及克服大弯矩。如果工程钻杆柱本身的能力达不到要求，则很容易损坏。工程钻杆柱失效往往造成极为严重的后果，因此对其失效分析和研究倍受人们关注。但是由于引起工程钻杆失效的因素复杂，加上工程钻杆柱大部分在井下几十米的环境下工作，更增加了对其分析的难度。目前对工程钻杆柱的研究还不够全面和透彻。
随着计算技术和应用的迅速发展，有限元分析法在工程中得到越来越广泛的应用，并显示了其精确、可靠的优点，为了满足钻孔施工技术发展的实际需要，宜采用有限元分析方法，对工程钻杆进行仿真分析：随着测量技术与设备的不断改进，实验法在工程领域中有着举足轻重的地位，其有直观、经济的优点，在工程钻杆柱的研究中有锦上添花的作用。
运用ANSYS仿真分析软件与实验法，同时结合GW-40钻机的相关参数，对工程钻杆柱进行分析和研究。主要进行了五方面的工作：
对工程钻杆柱实验模拟的模型分析。以相似理论为基础，建立工程钻杆柱试验模型。对工程钻杆柱的扭应变分析模型进行了研究，理论上以相似理论为基础建立的工程钻杆柱力学相似，材料相似，初始条件相似和边界条件相似模型是可行和合理的。为实验模拟在工程钻杆柱研究中提供了一些理论依据。
参数化建立工程钻杆柱有限元仿真模型。对所有要求控制输入的初始数据，都采用了友好的参数化界面设计。这些参数变量都可以根据分析要求或实际情况任意改变，具有较强的通用性和实用性。可以实现由特殊到一般，并为进一步分析和研究提供基础。
对工程钻杆柱进行强度分析。应用ANSYS软件中的静力学分析模块，对工程钻杆柱在加压和减压工程施工钻进过程中整体受力情况进行了分析，求出在压扭作用下的应力分布情况，应力集中分布的位置及受力变形，并总结工程钻杆柱应力分布的一般规律。对于研究和预防工程钻杆及钻铤的失效、工程钻杆及钻铤的结构优化设计、钻进参数的合理确定、工程钻杆柱的优化组合等方面，具有一定的参考价值。
对工程钻杆柱进行屈曲分析。应用ANSYS软件中的屈曲分析模块，对不同工程钻杆柱长度进行临界值求解与分析。说明工程钻杆柱临界值随工程钻杆柱长度变化的一般规律。以及分析工程钻杆柱的失稳形式。对研究工程钻杆柱的失稳失效及给定钻进压力的合理确定等方面，具有一定的参考价值。
对工程钻杆柱纵振、扭振和耦合振动进行了分析。计算出工程钻杆柱纵向振动和扭振的各阶固有频率和固有振型。分析工程钻杆与钻铤不同壁厚尺寸，有无钻铤的组合，以及不同工程钻杆柱长度等因素对工程钻杆柱纵向振动的固有频率的影响规律。分析工程钻杆柱扭振固有频率和振型随工程钻杆柱长度变化的规律。对工程钻杆柱振动的分析结果，既能避免引起共振采取措施提供参考依据，又可为振动冲击钻法的研究提供一定的数据参考。