复合磨损套管爆裂失效机理及剩余强度预测

超深井、水平井、大位移井等复杂油气井服役工况异常恶劣,套管复合磨损严重,将对井筒完整性构成巨大威胁,且磨损套管剩余强度难以精准预测。为此,基于塔里木盆地塔中北坡顺南区块501井套管磨损数据及P110管材应力—应变本构关系,建立了充分考虑钻杆本体和接头联合造成的磨损模式、夹角、磨损重叠深度及磨损深度的复合磨损套管有限元力学模型,并开展了多种复合磨损模式下套管弹塑性变形、屈服、裂纹萌生、扩展及爆裂行为模拟,得到了不同复合磨损套管应力分布、剩余抗内压屈服强度及爆裂强度。研究结果表明:(1)月牙夹角在0°~90°时,应力干涉削弱应力集中,月牙夹角在90°~180°时,应力干涉增强应力集中,这种交互作用机制导致磨损套管剩余强度随着月牙夹角增加而先增加后降低;(2)裂纹萌生并起始于等效应力最大的位置即磨损月牙中心,并垂直于最大环向应力沿径向从套管内壁向外壁扩展,且裂纹一旦萌生,裂纹将迅速扩展并发生爆裂失效;(3)灰色关联度分析确定了复合磨损套管剩余强度对磨损深度、月牙夹角、复合磨损形式、月牙重叠深度的敏感性,分析结果表明磨损深度是决定套管剩余强度的主控因素。结论认为,该认识为套管强度设计与优化提供了技术参考,并对准确预测复合磨损套管剩余强度和确保井筒安全及完整性具有重要意义。

碳纳米管涂层氨纶传感材料的性能研究

为了获得良好导电性和弹性的碳纳米管(CNT)氨纶复合材料,采用浸渍方法在氨纶长丝表面附着碳纳米管。使用3⁃氨基丙基三乙氧基硅烷溶液将氨基接枝在氨纶表面,再将处理后的氨纶浸入不同质量分数的羧基化多壁CNT分散液中,获得碳纳米管涂层氨纶复合传感材料。对碳纳米管氨纶材料的红外光谱图、力学性能、导电性等进行表征分析。结果表明:随着CNT质量分数的增加,氨纶表面CNT数量逐渐增加,当CNT质量分数达到7%时,氨纶表面的CNT数量明显增多且浮在表面有较多孔隙。而随着CNT涂层的形成,纱线的强度较氨纶原纱有所降低,断裂伸长也较氨纶原纱有一定程度的下降,但复合纱线仍然能保持1000%以上的断裂伸长率。当CNT质量分数从1%增加至5%时,在不同拉伸应变下,电阻的相对变化较大,说明传感纱线响应灵敏。在500次拉伸/释放循环期间,响应阻力变化的峰值和基线波动较小,传感纱线性能稳定。认为:碳纳米管涂层氨纶传感材料的响应时间快,且具有良好的应变响应稳定性,在小应变传感领域具有潜在应用。

反射式RAP型椭圆偏振光谱仪及其应用

介绍了椭圆偏振测量的基本物理原理。基于目前教学型椭圆偏振光谱仪多为单波长消光式,而且自动化程度不高,测量误差较大等现状,提出了一种反射式同时旋转起偏器和检偏器的动态光度式全自动椭圆偏振光谱仪,包括其工作原理与系统结构,最后,阐述了该光谱仪的实验应用结果。实验系统结构简单、集成度高、成本低、精度高、易于操作。

生防链霉菌HS1发酵工艺优化

为进一步提高链霉菌Streptomyces scopuliridis对杨树溃疡病的防治效果,采用单因子和正交试验相结合的方法对菌株HS1的发酵培养基和发酵条件进行优化,测定发酵液理化性质,并初步探索完善5~50 L二级发酵工艺。结果表明:拮抗菌株HS1最佳发酵培养基配方(质量体积比)为可溶性淀粉8%、花生饼粉3.5%、硝酸钾0.2%、氯化钠0.4%、碳酸钙0.4%,最佳发酵条件为发酵温度28℃、初始pH 7.0、菌株种龄4 d、接种量(菌种和培养基体积百分比)6%、发酵4 d。二级发酵工艺中,种子罐采用高氏一号培养基,发酵温度28℃、转速150 r/min、通气量3.0 L/min、发酵4 d、初始pH 7.0;发酵罐培养基组分按优化后配方,转速250 r/min、通气量10.0 L/min、发酵6 d、初始pH 7.0;发酵液中性时抑菌效果最好,光和热稳定性良好、耐贮性高。拮抗菌株HS1可为开发防治杨树溃疡病的生物农药提供新的原材料,发酵液抑菌效果良好、稳定易保存,可为进一步研制生防菌剂奠定基础。

木材检验在林场中的应用初探

随着木材科学在我国的发展,越来越多的人对木材检验这一学科给予更多的关注。木材检验工作在林场的应用是国有林场生产和经营工作的一个重要环节,其工作效果的好坏,既关系到森林资源的合理利用,又关系到木材产品质量和企业经济效益高低。因此做好木材检验在林场的工作非常重要,而且意义重大。

试论林肯对黑人奴隶制的看法

阿伯拉罕·林肯在美国南北战争爆发后,对南方奴隶主的叛乱实行坚决镇压,同时林肯又是废除奴隶制《解放宣言》的直接颁布者。因为林肯是出生于平民家庭,因此,他是非常了解和同情美国下层人民生活之艰苦,也非常同情黑人奴隶的悲惨遭遇,而且他也知道奴隶制的存在会危及到下层贫苦白人的自由。但是,林肯又是一个政治家,在林肯的思想里,维护联邦的统一比任何事情都重要,因此,在林肯的整个思想里都并没有主张要直接废除奴隶制,他想做的只是限制奴隶制的进一步扩展,避免内战的爆发,或者说让奴隶制在美国大陆上自行灭亡。美国内战爆发后,由于战争的失利,林肯为了拯救联邦,逐步认识到解放黑人奴隶是北方打败南方最好的办法,因此林肯最后接受了废奴派的主张,从而赢得了战争的胜利,避免了联邦的分裂。

‘超满分’让课堂出彩

“今天我们测试1分钟仰卧起座，女生先来，25个及格得6-8分，35个优秀得10分。”我按照惯例宣布完了本节课的内容。

超声喷涂罗纹针织物电磁屏蔽性能

碳纳米管因其优异的电学性能和力学性能,近年来被广泛运用到电磁屏蔽织物的研究中。此研究引入高导电性的聚(3,4-乙烯二氧噻吩)∶聚苯乙烯磺酸(PEDOT∶PSS),制备一种CNT/PEDOT∶PSS电磁屏蔽织物。此研究通过制备不同质量分数(0.5%、1.0%、3.0%、5.0%、7.0%)CNT、不同质量分数(0.1%、0.2%、0.5%、1.0%)的PEDOT∶PSS溶液,采用超声诱导喷涂方法与针织物相结合。当质量分数为7.0%CNT、1.0%PEDOT∶PSS时,罗纹织物电阻率达最小值11.5Ω·cm,SE值最小为-34.0 d B,能屏蔽99%的电磁波;RL值最小可以达到-14.8 d B,在频宽为2.2 GHz(10.3~12.5 GHz)的频段内RL值可达-10.0 d B以下,能吸收90%以上的电磁波。

基于C8051F310的综采支架压力检测分机设计

介绍了一种以C8051F310单片机为主控芯片的综采支架压力检测仪器,通过应变式压力传感器实时采集煤矿井下综采工作面支架压力数据并显示,有超压报警功能。同时可以通过远距离无线通信方式将所测压力数据输送至地面通信分机进而传入计算机,使得监控人员能够及时了解当前综采支架工况,减少安全隐患。

基于红外相机监测的汪清自然保护区东北豹种群动态

【目的】东北豹是分布最北、种群数量最小的豹亚种,濒危等级为“极危”。分析采用相机监测技术得到的汪清保护区内东北豹种群数量和分布情况的长期动态,为这一濒危物种的保护提供科学依据。【方法】 2013年秋-2017年秋,在汪清保护区内东北豹主要分布区以每3km×3km网格1对的密度布设相机。采用相对丰富度指数(relative abundance indices,RAI)计算东北豹相对丰富度,以99%核密度等值线定义东北豹分布区,在Extract Compare软件中进行个体识别。在CAPTURE软件中对有效监测期的数据进行闭合种群检验、适宜模型评估和种群数量估计。以8 km为半径,在相机布设处向周边外延绘制缓冲区作为有效监测面积,评估东北豹种群密度。【结果】在9个监测季,东北豹RAI指数波动在0.34~2.12之间。2013年秋季东北豹分布区为201km^2, 2017年秋季分布区为992 km 2。共识别东北豹个体9只,其中成年雌性和雄性各3只、幼崽2只、性别不明个体1只。在种群数量低的情况下,CAPTURE闭合种群检验效力并不强,检验结果总体偏低。Mh模型(假设拍摄率有个体差异)选择标准得分在2015春、2015秋、2016秋、2017春4个监测季最高,在其他5个监测季得分仅次于M 0(假设拍摄率一致)。卡方拟合优度检验显示,Mb(假设捕获前后拍摄率有差异)、Mt(假设不同时段拍摄率有差异)模型评估捕获率与M0模型无显著差异。研究期间东北豹种群密度波动在0.12~0.88只·(100 km 2)^-1 ,种群总捕获率整体较高,但2017年春季拍摄个体仅占种群评估数量的0.43。【结论】受地理因素和猎物丰富度变化影响,东北豹时空分布具有异质性。CAPTURE闭合种群检验对小样本检验效力不强。M h假设是进行东北豹种群数量评估的适宜模型,“拍摄羞怯反应”会导致种群密度评估结果偏高。

地音监测技术在煤矿冲击地压预警中的应用研究

为研究地音监测技术在预测煤矿冲击地压的地音信号特点,借助于冲击启动理论,提出了根据不同的冲击启动及冲击显现的位置,将地音预警信号划分为3种类型,并结合力源载荷情况,对3种类型进行细化,重点研究了第1种类型下的集中动载荷型地音信号特点,利用KJ623煤矿用冲击地压地音监测系统的监测数据,分析了新疆某煤矿450B_(3+6)工作面、甘肃某煤矿47208工作面的地音信号特点。研究结果表明:在第1种预警类型集中动载荷下,当地音能量和频次稳定在正常数值周围时,工作面处于安全状态;当数值突然升高至一异常数值(能量约20000 min^(-1),频次约40 min^(-1)),且持续较长时间(一般大于8 h)时,工作面处于危险状态。研究为符合条件的顶板型、断层型等冲击地压类型的地音监测预警提供了参考。

功能化碳纳米管复合薄膜及其膜卷纱的电热性能

碳纳米管(CNT)具有优异的电学性能,为了更好地将其应用于纺织品加热领域,采用加捻CNT薄膜的方法制备膜卷纱,并通过预喷涂导电聚合物聚(3,4-乙烯二氧噻吩)∶聚(苯乙烯磺酸盐)(PEDOT∶PSS)溶液的方式进一步优化CNT膜卷纱的电热性能;随后分析PEDOT∶PSS喷涂浓度对CNT薄膜及其膜卷纱的结构和导电性能的影响,以及施加不同电压条件下CNT薄膜及其膜卷纱的温度变化。结果表明:随着PEDOT∶PSS质量分数从0.01%增加至1.4%,所喷涂的CNT薄膜电导率由344.2 S/cm逐渐增大至668.9 S/cm;当PEDOT∶PSS质量分数为0.07%时,所制备的CNT复合膜卷纱具有优异的电热性能,当在其两端施加电压时,温度可到达214℃,响应时间为5 s,发热温度是其未加捻薄膜的1.6倍,具有较好的应用潜力和开发价值。

湿地植物净化效果及机理研究进展

对湿地植物的概念及其对污染物的去除及净化机理,以及净化过程中湿地植物体内生理和生化等方面的特征进行回顾总结,介绍了湿地植物在净化效果及机理方面的国内外研究进展以及有关湿地植物未来的研究方向,为湿地生态系统的净化功能提供理论支持。

人工湿地基质筛选及净化效果研究

人工湿地以其高效、经济的优点被广泛地应用于去除水体中的污染物。基质作为人工湿地的重要组成部分,对人工湿地系统的良好运行起着至关重要的作用。选取土壤、炉渣、砾石、砾石+土壤4种基质,分析了在不同的水力停留时间(第0、2、4、7、11、16、21、25、30、37 d)下对污水的净化效果。结果表明:4种基质在实验期内对TN、TP污染物的去除率均超过90%。4种基质在净化过程中存在两个较为明显的阶段,初始阶段,土壤基质的去除率较为显著;随着时间的延长,到处理末期,炉渣和砾石的去除率高于土壤。从水力停留时间的结果发现,总磷的最佳水力停留时间为7 d;总氮的最佳的水力停留时间为11 d。因此,人工湿地在净化吉林省西部稻田退水污水中,炉渣基质的净化能力较强,在污水中氮磷含量都较高的情况下,水力停留时间以7~11 d为佳。

长白山自然保护区鱼类资源现状与保护对策

在2017年5月、7月、10月和2018年5月分别对长白山保护区的鱼类资源进行调查,对保护区鱼类组成、种类时空分布进行分析。共记录鱼类29种,隶属7目12科27属,其中,鲤科鱼类种类最多,占总种数的41.38%,其他各科鱼类为2种或1种。结果表明:长白山自然保护区近10年来,区内物种数增加,宽鳍鱲为池北区新见种,鲿科的黄颡鱼、乌苏拟鲿为本次调查保护区新发现物种。针对长白山保护区鱼类资源现状,提出相应的保护管理对策。

浅谈生态理念下的城市住宅小区规划及建筑设计要点

近年来,我国在城市住宅小区的规划与建设过程中提出了生态化设计的要求,强调设计的环保性、绿色化,遵循着可持续发展的基本原则,在优化设计住宅小区内部外部环境的同时,平衡相互之间的关系,对于各类资源进行循环利用,增强能源利用效果的同时,预防生态环境受到损害,为住宅小区的居民营造较为和谐温馨的环境氛围。下文究研究生态理念下城市住宅小区规划,提出几点建筑设计的要点,旨在为增强生态理念下的规划设计要素应用效果提供帮助。

不同水盐条件对三江藨草生长和生物量分配的影响

水、盐条件是盐沼生态系统最重要的环境因子,直接影响着植物的生长和繁殖。以莫莫格湿地优势植物三江藨草(Scirpus nipponicus)为研究对象,探究不同水盐条件及其交互作用对湿地植物三江藨草功能性状和生物量分配格局的影响,以期加深对湿地盐渍化背景下内陆盐沼植物生态适应对策的了解,为指导湿地水盐管理和植被生态恢复提供基础数据。实验采用室内模拟控制水盐条件的方法,设置盐度(300、1000、2000、3000、4000 mg/L和5000 mg/L)和水位(-10,0,20,40,60 cm和80 cm)各6个梯度处理,结果表明,三江藨草株高变化仅受水位处理的影响(P<0.05),随水位的升高株高呈现先增加后下降的趋势;株数变化仅受盐度处理的影响,并且受水位的限制,适宜盐度能促进浅水域植株分株数增加;水位、盐度和二者的交互作用对三江藨草生物量积累及其分配均产生显著影响,随着水位和盐度的升高,三江藨草球茎、地下、地上和单株总生物量均呈先增加后降低的趋势;生物量分配受水盐交互作用较明显,在1000、2000 mg/L和3000 mg/L盐度处理时,随着水位升高球茎生物量分配和地下生物量分配增加,地上生物量分配减少。综合三江藨草的生长特征和生物量累积,认为其在40—80 cm水位和1000—3000 mg/L盐分处理环境中生长状态较好,适宜的盐分处理可以增加三江藨草对水深的耐受程度。

教学中的“倾听”感悟

课程改革以来,课堂对话成为教师们在实践中探讨、研究的话题。在课堂对话中,又以师生的直接对话居多,师生往往通过谈话与倾听来完成信息交流。倾听对话作为实现课堂效益的有效策略和途径,越来越受到重视。

高精度单轴转台结构设计及仿真分析

根据转台的设计要求,完成了单轴转台的结构设计,并对各部分结构进行了介绍。对轴承进行了选型,并对由于轴承径向跳动引起的轴系误差进行了定量计算。在三维模型的基础上,利用有限元分析软件ANSYS对影响轴系误差的关键结构件进行了仿真分析,结合分析结果和定量计算得出该转台的强度和刚度满足设计要求,能够保证转台的精度。

分布式光纤传感技术应用于地铁隧道安全监测

本文针对地铁隧道距离长、地质复杂、故障多发、依赖人工巡检的现状,急需一种地铁运营安全监测的技术。分布式光纤传感技术具有探测距离长、现场无需供电,连续实时测量的特点,能够满足地铁隧道安全监测的技术需求。通过对光纤振动探测信号的分析,判断隧道的安全状态,利用卷积神经网络对数据样本进行学习,无需人为设计特征计算方式,使分析平台具有更好的适应性和灵活性,由测试结果,系统对地铁隧道振动监测信号的模式识别准确率可达96.8%以上。