井筒内悬挂管柱由于横向变形受到约束,其后屈曲行为复杂,对管柱的后屈曲研究具有重要意义。本文摒弃常规理论分析中的挠曲线假设条件,将管柱离散成梁单元,并将多向接触间隙元与梁单元相结合,建立了井筒内几何和接触非线性有限元模型。为解决静力屈曲分析时的收敛困难和算法不稳定性等问题,提出了井筒内悬挂管柱静力屈曲分析的动力松弛法。在悬挂管柱正弦屈曲向螺旋屈曲转变时的有限元计算中,发现随着井底压力的增加,悬挂管柱从二阶二维横向屈曲突变成两点接触的空间螺旋屈曲。不考虑悬挂拉力的影响,正弦屈曲向螺旋屈曲转变时的无量纲临界载荷为4.41。考虑悬挂管柱长度的影响,其无量纲临界载荷下降到3.81。提出了2种用于度量悬挂管柱完全螺旋屈曲的方法,第1种方法是以管柱的最下端和最上端的接触点之间的螺旋角度,来度量螺距;第2种方法是以连续接触段的螺旋角度,来度量螺距。不考虑受拉段的影响,两端铰支约束时,2种方法的无量纲临界载荷分别为7.52和8.34;两端固支时,其值分别为8.30和8.98。当考虑受拉段的影响,临界载荷也随着长度的增加而减小,并趋于稳定。采用准静态法,数值模拟了井底受压载荷在卸载和加载过程中的整个屈曲转变过程。在卸载过程中,我们发现悬挂管柱依次经历了连续线接触变形,上下点接触变形,连续点接触变形,两点接触变形,空间单点接触变形,平面单点接触变形,然后恢复到直线状态。在加载过程中,这种变形序列是相反的。在从平面单点接触过渡到空间两点接触变形过程中,屈曲形状及相关物理量发生突变。在卸载和加载过程中,前三种屈曲变形的无量纲临界载荷基本相同。对于空间两点接触和平面单点接触的屈曲变形,以及空间单点接触变形,临界载荷分别比卸载大5%和50%左右。当无量纲长度大于40时,三维单点接触的临界载荷保持不变。然而,当无量纲长度大于20时,其他构型的临界载荷几乎不变。本文计算了悬挂管柱后屈曲特征,包括了各种后屈曲构型和临界载荷,以及剪力、弯矩和接触力等力学参数,可为分析悬挂管柱的后屈曲变形和受力状态提供了科学依据。