螺杆泵采油杆柱的横向振动问题是导致杆管偏磨以及杆柱断裂的重要因素,因此研究螺杆泵采油杆柱横向振动具有重要的理论和实际意义。针对该问题,本文主要开展了如下研究工作:首先,研究了螺杆泵采油杆柱的环境载荷及其计算方法,建立了杆柱分析的力学模型。其次,考虑了泵端集中轴向力和轴向分布力对采油杆柱横向振动的综合影响,并基于弹性体理论建立了螺杆泵采油杆柱横向振动的力学和数学模型。应用振型叠加法,并考虑采油杆柱横向振动的边界条件,建立了四阶变系数常微分方程形式的采油杆柱横向振动的振型方程。然后,本文采用积分法建立了采油杆柱横向振动固有频率与振型函数的求解方法。对影响固有频率的因素进行了分析,建立了采油杆柱横向振动的响应模型。再次,借鉴有限元法的思想,将采油杆柱离散成为若干个单元,考虑轴端作用力和轴向均布力的对单元刚度的影响,采用柔度矩阵法建立了基于离散系统的杆柱横向振动的固有频率的仿真模型,求解出了固有频率及振型,建立了杆柱离散系统的动力学仿真模型。最后,利用MATLAB和Visual Basic 6.0联合开发了“地面驱动螺杆泵采油杆柱横向振动仿真软件”,利用该软件可以仿真出螺杆泵采油杆柱横向振动的固有频率及振型曲线。