CN118111652A - 一种分布式磁阻扭转减振试验台及其试验方法 - Google Patents

Abstract

一种分布式磁阻扭转减振试验台及其试验方法，该试验台的动力机构通过第一联轴器连接测量模块，测量模块通过第二联轴器连接模拟钻杆对象；模拟钻杆对象从磁阻模块的中心通孔穿出，动力机构通过第一联轴器、测量模块和第二联轴器带动模拟钻杆对象旋转，测量模块用于测量模拟钻杆对象的扭矩；导向机构包括导轨本体和滑块本体；磁阻模块包括磁体机构和辅助圆环，磁体机构的永磁体分布在支撑圆环的内部；支撑圆环的外围设有夹具，夹具通过滑块本体带动磁体机构沿导轨本体移动；磁体机构沿导轨本体移动并从辅助圆环的外部穿过以调节磁体机构产生的磁阻扭矩。本发明能够监测分布式磁阻减振的减振特性及减振效果，实现对分布式磁阻减振效果的模拟。

Description

一种分布式磁阻扭转减振试验台及其试验方法

技术领域

本发明涉及一种分布式磁阻扭转减振试验台及其试验方法，属于石油开发模拟试验技术领域。

背景技术

目前，长水平斜度钻井过程中，当顶驱速度较低时，扭转波很容易使钻柱的一部分静止不动，使其处于静摩擦状态。由于克服静摩擦极限所需的扭矩大于克服动摩擦极限所需的扭矩，因此即使钻头离底也会发生粘滑现象。对抗这种影响的最初方法是通过引入具有低机械摩擦的轴承支持的装置来减少接触点的机械摩擦扭矩。这种方法可以通过在套筒和管体之间引入粘性摩擦来进一步发展，以自然地抑制振荡。

旋转粘性阻尼可以通过在导电非磁性圆柱体周围或内部旋转磁场来实现。根据楞次定律，变化的磁场会在导体中产生电动势。环路电流在导体中产生，这反过来又产生一个磁场，该磁场与最初产生环路电流的原磁场相反。在旋转配置中，这种效应会产生制动扭矩。为了使制动扭矩达到最大化，可以通过海尔贝克磁阵列来实现。通过这样一个原理，可以结合永磁体以及辅助圆环来控制电涡流制动效果，从而抑制钻柱的振动。但是，目前尚缺少试验台来对这样一种磁阻减振进行系统的测量试验，无法对磁阻减振的减振特性以及减振效果进行有效监测。

发明内容

为此，本发明提供一种分布式磁阻扭转减振试验台及其试验方法，解决现有技术中存在的不能有效监测分布式磁阻减振的减振特性及减振效果的技术问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种分布式磁阻扭转减振试验台，包括动力机构、测量模块、磁阻模块、模拟钻杆对象、导向机构和支撑机构；所述动力机构、所述测量模块、所述模拟钻杆对象、所述导向机构均设置在所述支撑机构的上端；

所述动力机构通过第一联轴器连接所述测量模块的一端，所述测量模块的另外一端通过第二联轴器连接所述模拟钻杆对象的一端；所述模拟钻杆对象从所述磁阻模块的中心通孔穿出，所述动力机构通过所述第一联轴器、所述测量模块和所述第二联轴器带动所述模拟钻杆对象旋转，所述测量模块用于测量所述模拟钻杆对象的扭矩；

所述导向机构包括导轨本体和滑块本体；所述磁阻模块包括磁体机构和辅助圆环，所述磁体机构包括支撑圆环和永磁体，所述永磁体分布在所述支撑圆环的内部；所述支撑圆环的外围设有夹具，所述夹具通过所述滑块本体带动所述磁体机构沿所述导轨本体移动；所述磁体机构沿所述导轨本体移动并从所述辅助圆环的外部穿过以调节所述磁体机构产生的磁阻扭矩。

作为分布式磁阻扭转减振试验台优选方案，所述动力机构、所述测量模块、所述磁阻模块、所述模拟钻杆对象的轴心高度相同；

所述动力机构采用变频电机；所述测量模块采用扭矩传感器；所述模拟钻杆对象采用阶梯轴。

作为分布式磁阻扭转减振试验台优选方案，所述支撑机构还包括电机垫块、传感器支撑座、第一轴承座、第二轴承座、支撑板和支撑框架；

所述动力机构通过所述电机垫块连接所述支撑板，所述测量模块通过所述传感器支撑座连接所述支撑板；

所述辅助圆环和所述模拟钻杆对象之间设有胀紧套；所述模拟钻杆对象通过所述第一轴承座和所述第二轴承座设置在所述支撑板上方，所述第一轴承座、所述第二轴承座和所述支撑板的接触位置均设有所述轴承座垫块；所述支撑板连接在所述支撑框架的上端。

作为分布式磁阻扭转减振试验台优选方案，所述辅助圆环沿长度方向形成有长度等同、厚度不同的厚区和薄区；所述辅助圆环的薄区面向所述磁体机构。

作为分布式磁阻扭转减振试验台优选方案，所述永磁体至少包括八块，八块所述永磁体以海尔贝克磁阵列的充磁方式呈圆周排列；所述支撑圆环与呈圆周排列的所述永磁体固定连接。

作为分布式磁阻扭转减振试验台优选方案，所述支撑圆环与所述磁体机构之间间隔有预设距离，所述预设距离至少为所述辅助圆环长度的两倍。

作为分布式磁阻扭转减振试验台优选方案，所述支撑圆环的内径大于所述辅助圆环的外径；所述辅助圆环的长度大于所述永磁体的长度。

本发明还提供一种分布式磁阻扭转减振试验方法，采用上述的一种分布式磁阻扭转减振试验台，包括以下步骤：

1）启动动力机构的变频电机，记录当前时刻动力机构的扭矩T₁；

2）启动测量模块的扭矩传感器，记录当前时刻模拟钻杆对象的扭矩T₂；

3）记录完成后，关闭动力机构的变频电机；

4）待模拟钻杆对象停止转动后，通过导向机构带动磁阻模块的磁体机构移动至辅助圆环的厚区或薄区之中，记录所述磁体机构完全置于辅助圆环的厚区时模拟钻杆对象的扭矩为T₃，以及记录所述磁体机构完全置于辅助圆环的薄区时模拟钻杆对象的扭矩为T₄；

5）重复步骤1）、2）、3）、4）若干次，获得若干组扭矩[T₁ 、T₂、T₃、T₄]；

6）根据得到的若干组扭矩[T₁ 、T₂、T₃、T₄]，计算模拟钻杆对象与所述磁体机构在初始状态下所产生的磁阻扭矩T₅，所述磁体机构完全置于辅助圆环的薄区时所产生的磁阻扭矩T₆，所述磁体机构完全置于辅助圆环的厚区时所产生的磁阻扭矩T₇，最终得到所述磁体机构的空间位置与磁阻减振效果的关系。

作为分布式磁阻扭转减振试验方法优选方案，采用预设厚度的永磁体以海尔贝克磁阵列的充磁方式呈圆周排列，以分析永磁体厚度与磁阻扭转减振特性的关系；

采用预设长度的永磁体以海尔贝克磁阵列的充磁方式呈圆周排列，以分析永磁体长度与磁阻扭转减振特性的关系。

作为分布式磁阻扭转减振试验方法优选方案，采用预设直径的辅助圆环的薄区和厚区，通过胀紧套设置在模拟钻杆对象上，以分析辅助圆环厚度与磁阻扭转减振特性的关系。

本发明具有如下优点：设有动力机构、测量模块、磁阻模块、模拟钻杆对象、导向机构和支撑机构；动力机构、测量模块、模拟钻杆对象、导向机构均设置在支撑机构的上端；动力机构通过第一联轴器连接测量模块的一端，测量模块的另外一端通过第二联轴器连接模拟钻杆对象的一端；模拟钻杆对象从磁阻模块的中心通孔穿出，动力机构通过第一联轴器、测量模块和第二联轴器带动模拟钻杆对象旋转，测量模块用于测量模拟钻杆对象的扭矩；导向机构包括导轨本体和滑块本体；磁阻模块包括磁体机构和辅助圆环，磁体机构包括支撑圆环和永磁体，永磁体分布在支撑圆环的内部；支撑圆环的外围设有夹具，夹具通过滑块本体带动磁体机构沿导轨本体移动；磁体机构沿导轨本体移动并从辅助圆环的外部穿过以调节磁体机构产生的磁阻扭矩。本发明能够良好地监测分布式磁阻减振的减振特性及减振效果，实现对分布式磁阻减振效果的模拟；从而掌握永磁体厚度、永磁体长度、辅助圆环厚度与磁阻扭转减振特性的关系，可以结合永磁体以及辅助圆环来控制电涡流制动效果，指导实践生产以抑制钻柱的振动。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引申获得其它的实施附图。

图1为本发明实施例中提供的分布式磁阻扭转减振试验台分解结构示意图；

图2为本发明实施例中提供的分布式磁阻扭转减振试验台整体结构示意图；

图3为本发明实施例中提供的分布式磁阻扭转减振试验台中夹具结构示意图；

图4为本发明实施例中提供的分布式磁阻扭转减振试验台中磁体机构结构示意图；

图5为本发明实施例中提供的分布式磁阻扭转减振试验台中磁阻模块与模拟钻杆对象空间位置关系示意图；

图6为本发明实施例中提供的分布式磁阻扭转减振试验台中海尔贝克磁阵列排列方向及其磁场方向示意图；

图7为本发明实施例中提供的分布式磁阻扭转减振试验台磁阵列磁场的仿真数据图；

图8为本发明实施例中提供的分布式磁阻扭转减振试验方法流程图。

图中，1、动力机构；2、测量模块；3、磁阻模块；4、模拟钻杆对象；5、导向机构；6、支撑机构；7、第一联轴器；8、第二联轴器；9、导轨本体；10、滑块本体；11、支撑圆环；12、永磁体；13、夹具；14、电机垫块；15、传感器支撑座；16、胀紧套；17、第一轴承座；18、第二轴承座；19、支撑板；20、支撑框架；21、轴承座垫块；22、厚区；23、薄区；24、磁体机构；25、辅助圆环。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

参见图1、图2、图3、图4和图5，本发明实施例1提供一种分布式磁阻扭转减振试验台，包括动力机构1、测量模块2、磁阻模块3、模拟钻杆对象4、导向机构5和支撑机构6；动力机构1、测量模块2、模拟钻杆对象4、导向机构5均设置在支撑机构6的上端；

其中，动力机构1通过第一联轴器7连接测量模块2的一端，测量模块2的另外一端通过第二联轴器8连接模拟钻杆对象4的一端；模拟钻杆对象4从磁阻模块3的中心通孔穿出，动力机构1通过第一联轴器7、测量模块2和第二联轴器8带动模拟钻杆对象4旋转，测量模块2用于测量模拟钻杆对象4的扭矩；

其中，导向机构5包括导轨本体9和滑块本体10；磁阻模块3包括磁体机构24和辅助圆环25，磁体机构24包括支撑圆环11和永磁体12，永磁体12分布在支撑圆环11的内部；支撑圆环11的外围设有夹具13，夹具13通过滑块本体10带动磁体机构24沿导轨本体9移动；磁体机构24沿导轨本体9移动并从辅助圆环25的外部穿过以调节磁体机构24产生的磁阻扭矩。

本实施例中，动力机构1、测量模块2、磁阻模块3、模拟钻杆对象4的轴心高度相同；动力机构1采用变频电机，可在设定的转速范围内实现无级调速，从而可控制输出扭矩，使测试结果更加准确。测量模块2采用扭矩传感器；模拟钻杆对象4采用阶梯轴，通过扭矩传感器对模拟钻杆对象4和动力机构1的扭矩进行测量。

本实施例中，支撑机构6还包括电机垫块14、传感器支撑座15、胀紧套16、第一轴承座17、第二轴承座18、支撑板19和支撑框架20；动力机构1通过电机垫块14连接支撑板19，测量模块2通过传感器支撑座15连接支撑板19；胀紧套16设置在辅助圆环25和模拟钻杆对象4之间；模拟钻杆对象4通过第一轴承座17和第二轴承座18设置在支撑板19上方；支撑板19连接在支撑框架20的上端。

具体的，动力机构1的变频电机通过电机垫块14固定在支撑板19上，测量模块2通过传感器支撑座15固定在支撑板19上，通过第一轴承座17和第二轴承座18对模拟钻杆对象4进行支撑，第一轴承座17、第二轴承座18和支撑板19的接触位置均设有轴承座垫块21，通过电机垫块14与轴承座垫块21来保证动力机构1的电机输出轴、测量模块2的扭矩传感器与模拟钻杆对象4的轴心高度均一致。

本实施例中，辅助圆环25沿长度方向形成有长度等同、厚度不同的厚区22和薄区23；辅助圆环25的薄区23面向磁体机构24。具体的，磁阻模块3的辅助圆环25采用高导电非磁性材料制成，并沿长度方向构造为长度等同、厚度不同的厚区22和薄区23。其中，厚、薄属于一个相对的概念。

参见图6，本实施例中，永磁体12至少包括八块，八块永磁体12以海尔贝克磁阵列的充磁方式呈圆周排列；支撑圆环11与呈圆周排列的永磁体12固定连接。由于磁体机构24的永磁体12按照海尔贝克磁阵列的充磁方向呈圆周排列，且磁体机构24的支撑圆环11采用高导电非磁性材料制成，其长度与所述永磁体12长度相同，确保磁场均匀。

其中，对于海尔贝克磁阵列的充磁方向，具体而言，将永磁体12的圆周横截面分解为n边多边形，形成多个扇形，在每个扇形中，磁体的磁场旋转2kπ/n 转，k为波数：

当k-1>0时，圆周内磁场集中，圆周外磁场很弱；

当k-1<0时，圆周外磁场集中，圆周内磁场几乎不存在；

当k = 1时，则没有磁场；

当k = 2时，得到的磁场在圆周内是均匀的。

在一种可能的实施例中，采取k = 2的情况，此时运用海尔贝克磁阵列可以使磁体机构24内部磁场尽可能集中，同时使其外部磁场尽可能低，最大限度地限制外磁场的干扰作用，如图7所示，海尔贝克磁阵列的强磁场分布在圆周内部，弱磁场分布在圆周外部。

在实际应用时，导体的振动与扭转能够引起强磁场内的磁场变化，根据楞次定律（感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化），变化的磁场会在导体中产生感应电动势，感应电动势会引起导体产生感应电流，感应电流会产生一个与原始磁场方向相反的磁场，由两个方向相反的磁场相互作用产生制动力矩，从而对导体产生一种电涡流制动效果，即磁阻减振效果。呈海尔贝克磁阵列分布的永磁体12在模拟钻杆对象4周围会产生一个原始磁场，当动力机构1的变频电机启动时，模拟钻杆对象4的振动会切割磁感线从而引起磁场的变化，而变化的磁场会在模拟钻杆对象4上产生感应电动势，在感应电动势的方向使得模拟钻杆对象4产生一个感应电流，由楞次定律，感应电动势的方向总是使得通过它产生的感应电流的磁场的磁通量与原始磁通量的变化相反，所以感应电流会产生一个与原始磁场方向相反的磁场，两个磁场相互作用产生制动扭矩，由此可以自动起到涡流制动的效果，有效抑制模拟钻杆对象4的振荡。

在一种可能的实施例中，支撑圆环11与磁体机构24之间间隔有预设距离，预设距离至少为辅助圆环25长度的两倍，从而避免产生干扰因素。

在一种可能的实施例中，支撑圆环11的内径大于辅助圆环25的外径，保证磁体机构24的支撑圆环11能够顺利穿过辅助圆环25；辅助圆环25的长度大于永磁体12的长度，保证磁体机构24能够在长度方向上完全置于辅助圆环25的某一区之中。

综上所述，本发明设有动力机构1、测量模块2、磁阻模块3、模拟钻杆对象4、导向机构5和支撑机构6；动力机构1、测量模块2、模拟钻杆对象4、导向机构5均设置在支撑机构6的上端；动力机构1通过第一联轴器7连接测量模块2的一端，测量模块2的另外一端通过第二联轴器8连接模拟钻杆对象4的一端；模拟钻杆对象4从磁阻模块3的中心通孔穿出，动力机构1通过第一联轴器7、测量模块2和第二联轴器8带动模拟钻杆对象4旋转，测量模块2用于测量模拟钻杆对象4的扭矩；导向机构5包括导轨本体9和滑块本体10；磁阻模块3包括磁体机构24和辅助圆环25，磁体机构24包括支撑圆环11和永磁体12，永磁体12分布在支撑圆环11的内部；支撑圆环11的外围设有夹具13，夹具13通过滑块本体10带动磁体机构24沿导轨本体9移动；磁体机构24沿导轨本体9移动并从辅助圆环25的外部穿过以调节磁体机构24产生的磁阻扭矩。本发明的原理是，导体的振动与扭转能够引起强磁场内的磁场变化，根据楞次定律（感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化），变化的磁场会在导体中产生感应电动势，感应电动势会引起导体产生感应电流，感应电流会产生一个与原始磁场方向相反的磁场，由两个方向相反的磁场相互作用产生制动力矩，从而对导体产生一种电涡流制动效果，即磁阻减振效果。呈海尔贝克磁阵列分布的永磁体12在模拟钻杆对象4周围会产生一个原始磁场，当动力机构1的变频电机启动时，模拟钻杆对象4的振动会切割磁感线从而引起磁场的变化，而变化的磁场会在模拟钻杆对象4上产生感应电动势，在感应电动势的方向使得模拟钻杆对象4产生一个感应电流，由楞次定律，感应电动势的方向总是使得通过它产生的感应电流的磁场的磁通量与原始磁通量的变化相反，所以感应电流会产生一个与原始磁场方向相反的磁场，两个磁场相互作用产生制动扭矩，由此可以自动起到涡流制动的效果，有效抑制模拟钻杆对象4的振荡。本发明能够良好地监测分布式磁阻减振的减振特性及减振效果，实现对分布式磁阻减振效果的模拟；从而掌握永磁体12厚度、永磁体12长度、辅助圆环25厚度与磁阻扭转减振特性的关系，可以结合永磁体12以及辅助圆环25来控制电涡流制动效果，指导实践生产以抑制钻柱的振动。

实施例2

参见图8，本发明实施例2还提供一种分布式磁阻扭转减振试验方法，采用上述实施例1的一种分布式磁阻扭转减振试验台，包括以下步骤：

S1、启动动力机构的变频电机，记录当前时刻动力机构的扭矩T₁；

S2、启动测量模块的扭矩传感器，记录当前时刻模拟钻杆对象的扭矩T₂；

S3、记录完成后，关闭动力机构的变频电机；

S4、待模拟钻杆对象停止转动后，通过导向机构带动磁阻模块的磁体机构移动至辅助圆环的厚区或薄区之中，记录所述磁体机构完全置于辅助圆环的厚区时模拟钻杆对象的扭矩为T₃，以及记录所述磁体机构完全置于辅助圆环的薄区时模拟钻杆对象的扭矩为T₄；

S5、重复步骤S1、S2、S3、S4若干次，获得若干组扭矩[T₁ 、T₂、T₃、T₄]；

S6、根据得到的若干组扭矩[T₁ 、T₂、T₃、T₄]，计算模拟钻杆对象与所述磁体机构在初始状态下所产生的磁阻扭矩T₅，所述磁体机构完全置于辅助圆环的薄区时所产生的磁阻扭矩T₆，所述磁体机构完全置于辅助圆环的厚区时所产生的磁阻扭矩T₇，最终得到所述磁体机构的空间位置与磁阻减振效果的关系。

本实施例中，记录动力机构的变频电机输出扭矩为T₁。然后启动动力机构的变频电机，记录在初始状态时模拟钻杆对象的扭矩为T₂。记录完成后关闭动力机构，通过移动导向机构的滑块本体，沿导轨本体的方向将夹具移动至辅助圆环的薄区、厚区，并使磁体机构完全置于辅助圆环的薄区、厚区之中，分别记录此时模拟钻杆对象的扭矩为T₃、T₄，得到四组扭矩[T₁ 、T₂、T₃、T₄]，根据公式：

；

可以得到三组磁阻扭矩[T₅、T₆、T₇]，其中，T₅为模拟钻杆对象与磁体机构在初始状态下所产生的磁阻扭矩，T₆为磁体机构完全置于辅助圆环的薄区时所产生的磁阻扭矩，T₇为磁体机构完全置于辅助圆环的厚区时所产生的磁阻扭矩。

经验证，T₇>T₆>T₅，并可得出磁体机构的空间位置与磁阻减振效果的关系，如表1所示：

表 1 磁体机构的位置与磁阻减振效果的关系

在一种可能的实施例中，设计对照试验1：采用预设厚度的永磁体以海尔贝克磁阵列的充磁方式呈圆周排列，以分析永磁体厚度与磁阻扭转减振特性的关系。

具体的，设置三组不同厚度的永磁体按海尔贝克磁阵列充磁方向呈圆周排列，其厚度分别为d₁、d₂、d₃，其中，厚度为永磁体的外半径l_o与内半径l_i之差，并且d₁>d₂>d₃。测出其在保持其他试验条件一致的情况下的磁阻扭矩分别为T₁ 、T₂、T₃，通过比较磁阻扭矩的大小可以得出结果，其结果如表2所示：

表 2 永磁体厚度与磁阻扭矩的关系

在一种可能的实施例中，设计对照试验2：采用预设长度的永磁体以海尔贝克磁阵列的充磁方式呈圆周排列，以分析永磁体长度与磁阻扭转减振特性的关系。

具体的，设置三组不同长度的永磁体按海尔贝克磁阵列充磁方向呈圆周排列，其长度分别为l₁、l₂、l₃，其中，l₁>l₂>l₃，测出其在保持其他试验条件一致的情况下的磁阻扭矩分别为T₄、T₅、T₆，通过比较磁阻扭矩的大小可以得出结果，其结果如表3所示：

表 3 永磁体长度与磁阻扭矩的关系

在一种可能的实施例中，设计对照试验3：采用预设直径的辅助圆环的薄区和厚区，通过胀紧套设置在模拟钻杆对象上，以分析辅助圆环厚度与磁阻扭转减振特性的关系。

具体的，分别将两组厚薄区直径均不相同的辅助圆环通过胀紧套设置在模拟钻杆对象上，其厚度分别为h₁ 、h₂、h₃、h₄，其中，h₁>h₃>h₂>h₄，h₁ 、h₂为一组试验组，h₃、h₄为一组试验组；测出其在保持其他试验条件一致的情况下的磁阻扭矩分别为T₇ 、T₈、T₉、T₁₀，通过比较磁阻扭矩的大小可以得出结果，其结果如表4所示：

表 4 辅助圆环厚度与磁阻扭矩的关系

经验证，磁体机构的磁阻减振效果主要与其磁场强度相关，而与其磁场强度有关的因素都可作为单一对照组进行对照试验，由此来分析与总结磁阻扭转减振的具体特性。

在一种可能的实施例中，试验的数据可描述的结果如表5所示：

表5 不同尺寸调节条件下分布式磁阻减振的减振特性及减振效果

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种分布式磁阻扭转减振试验台，其特征在于，包括动力机构（1）、测量模块（2）、磁阻模块（3）、模拟钻杆对象（4）、导向机构（5）和支撑机构（6）；所述动力机构（1）、所述测量模块（2）、所述模拟钻杆对象（4）、所述导向机构（5）均设置在所述支撑机构（6）的上端；

所述动力机构（1）通过第一联轴器（7）连接所述测量模块（2）的一端，所述测量模块（2）的另外一端通过第二联轴器（8）连接所述模拟钻杆对象（4）的一端；所述模拟钻杆对象（4）从所述磁阻模块（3）的中心通孔穿出，所述动力机构（1）通过所述第一联轴器（7）、所述测量模块（2）和所述第二联轴器（8）带动所述模拟钻杆对象（4）旋转，所述测量模块（2）用于测量所述模拟钻杆对象（4）的扭矩；

所述导向机构（5）包括导轨本体（9）和滑块本体（10）；所述磁阻模块（3）包括磁体机构（24）和辅助圆环（25），所述磁体机构（24）包括支撑圆环（11）和永磁体（12），所述永磁体（12）分布在所述支撑圆环（11）的内部；所述支撑圆环（11）的外围设有夹具（13），所述夹具（13）通过所述滑块本体（10）带动所述磁体机构（24）沿所述导轨本体（9）移动；所述磁体机构（24）沿所述导轨本体（9）移动并从所述辅助圆环（25）的外部穿过以调节所述磁体机构（24）产生的磁阻扭矩。

2.根据权利要求1所述的一种分布式磁阻扭转减振试验台，其特征在于，所述动力机构（1）、所述测量模块（2）、所述磁阻模块（3）、所述模拟钻杆对象（4）的轴心高度相同；

所述动力机构（1）采用变频电机；所述测量模块（2）采用扭矩传感器；所述模拟钻杆对象（4）采用阶梯轴。

3.根据权利要求1所述的一种分布式磁阻扭转减振试验台，其特征在于，所述支撑机构（6）还包括电机垫块（14）、传感器支撑座（15）、第一轴承座（17）、第二轴承座（18）、支撑板（19）和支撑框架（20）；

所述动力机构（1）通过所述电机垫块（14）连接所述支撑板（19），所述测量模块（2）通过所述传感器支撑座（15）连接所述支撑板（19）；

所述辅助圆环（25）和所述模拟钻杆对象（4）之间设有胀紧套（16）；所述模拟钻杆对象（4）通过所述第一轴承座（17）和所述第二轴承座（18）设置在所述支撑板（19）上方，所述第一轴承座（17）、所述第二轴承座（18）和所述支撑板（19）的接触位置均设有轴承座垫块（21）；所述支撑板（19）连接在所述支撑框架（20）的上端。

4.根据权利要求3所述的一种分布式磁阻扭转减振试验台，其特征在于，所述辅助圆环（25）沿长度方向形成有长度等同、厚度不同的厚区（22）和薄区（23）；所述辅助圆环（25）的薄区（23）面向所述磁体机构（24）。

5.根据权利要求4所述的一种分布式磁阻扭转减振试验台，其特征在于，所述永磁体（12）至少包括八块，八块所述永磁体（12）以海尔贝克磁阵列的充磁方式呈圆周排列；所述支撑圆环（11）与呈圆周排列的所述永磁体（12）固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种分布式磁阻扭转减振试验台，其特征在于，所述支撑圆环（11）与所述磁体机构（24）之间间隔有预设距离，所述预设距离至少为所述辅助圆环（25）长度的两倍。

7.根据权利要求5所述的一种分布式磁阻扭转减振试验台，其特征在于，所述支撑圆环（11）的内径大于所述辅助圆环（25）的外径；所述辅助圆环（25）的长度大于所述永磁体（12）的长度。

8.一种分布式磁阻扭转减振试验方法，采用权利要求1至7任一项所述的一种分布式磁阻扭转减振试验台，其特征在于，包括以下步骤：

1）启动动力机构（1）的变频电机，记录当前时刻动力机构（1）的扭矩T₁；

2）启动测量模块（2）的扭矩传感器，记录当前时刻模拟钻杆对象（4）的扭矩T₂；

3）记录完成后，关闭动力机构（1）的变频电机；

4）待模拟钻杆对象（4）停止转动后，通过导向机构（5）带动磁阻模块（3）的磁体机构（24）移动至辅助圆环（25）的厚区（22）或薄区（23）之中，记录所述磁体机构（24）完全置于辅助圆环（25）的厚区（22）时模拟钻杆对象（4）的扭矩为T₃，以及记录所述磁体机构（24）完全置于辅助圆环（25）的薄区（23）时模拟钻杆对象（4）的扭矩为T₄；

5）重复步骤1）、2）、3）、4）若干次，获得若干组扭矩[T₁ 、T₂、T₃、T₄]；

6）根据得到的若干组扭矩[T₁ 、T₂、T₃、T₄]，计算模拟钻杆对象（4）与所述磁体机构（24）在初始状态下所产生的磁阻扭矩T₅，所述磁体机构（24）完全置于辅助圆环（25）的薄区（23）时所产生的磁阻扭矩T₆，所述磁体机构（24）完全置于辅助圆环（25）的厚区（22）时所产生的磁阻扭矩T₇，最终得到所述磁体机构（24）的空间位置与磁阻减振效果的关系。

9.根据权利要求8所述的一种分布式磁阻扭转减振试验方法，其特征在于，采用预设厚度的永磁体（12）以海尔贝克磁阵列的充磁方式呈圆周排列，以分析永磁体（12）厚度与磁阻扭转减振特性的关系；

采用预设长度的永磁体（12）以海尔贝克磁阵列的充磁方式呈圆周排列，以分析永磁体（12）长度与磁阻扭转减振特性的关系。

10.根据权利要求8所述的一种分布式磁阻扭转减振试验方法，其特征在于，采用预设直径的辅助圆环（25）的薄区（23）和厚区（22），通过胀紧套（16）设置在模拟钻杆对象（4）上，以分析辅助圆环（25）厚度与磁阻扭转减振特性的关系。