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摘要
针对浸没在流体中细长杆管柱间相互接触问题，基于嵌套网格技术，本文建立了细长旋转杆管柱与采出液耦合振动与碰撞的数值求解方法。将外环空流体域分为相互嵌套的子区域：背景网格和组件网格，推导了各嵌套区域流场边界传递信息的插值计算公式，采用分域方法对采出液流体域与杆柱固体域耦合进行求解，并建立了物理量传递方法和归一化收敛准则。建立了垂直旋转杆柱与采出液耦合模拟实验装置，并将数值模拟结果和实验结果进行比较，验证了本文数值方法的正确性。研究了不同流体粘度、杆柱旋转速度条件下细长杆管柱间耦合振动与碰撞特性，结果表明：流体粘度越大，杆柱运动受流体粘性阻力的影响越明显，碰撞时的接触压力越小，振动越小；杆柱转速越大，振动越剧烈，杆柱受扭转变形的影响越明显，碰撞时的法向加速度越小，接触压力因此减小；当管柱间发生碰撞时，杆柱任意一点加速度发生突变，振动加剧。
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