基于PC-Crash软件的多车碰撞事故再现研究

近三年来,全国交通事故的年均发生数量在20万次以上,多车碰撞事故的数量也逐年攀升。文章根据车辆碰撞时间的先后顺序将一则复杂的交通碰撞事故,等效成多个简化的碰撞事故,且每个碰撞过程只包含两个事故参与方。通过对事故现场中驾驶员进行损伤验证,以及事故车辆进行痕迹勘验,分析人体损伤程度、各个车辆的碰撞形式和碰撞前的运动速度,运用PC-Crash软件进行事故仿真并验证其真实性。结果表明,仿真得到的人体损伤情况与实际情况相符;事故参与方的最终停止位置、碰撞速度与实际勘验数据相比,误差均小于10%,说明仿真结果与实际勘验的结果相吻合。此方法对复杂的交通碰撞事故能够进行模拟,并且仿真具有一定的真实性,为交通管理部门进行事故责任认定提供了理论支撑。

涪陵页岩气井射孔及滑移段套管变形特征分析

涪陵区块页岩气老井在分段多级压裂后滑移段套管变形严重,将会影响后期优化改造效果,且目前对该区块套管变形特征分析较少。为此,通过结合现场测井数据,建立不同射孔参数、水泥环材料属性、页岩滑移量的套管-水泥环-地层耦合模型,并采用经典Lame公式验证模型的正确性。数值分析结果表明:ø139.70 mm×10.54 mm的P110无损套管受周向挤压与上覆压力时的应力变化率相近,但射孔后套管的周向挤压应力变化加快,此时套管易产生较大变形,45°、90°相位角射孔比30°、60°、120°和180°相位角射孔对套管强度的影响小;45°方向页岩滑移下,套管最大等效应力位于滑移面上接触点,微小的滑移量将导致套管严重变形,页岩滑移量为4.243 mm时,套管的总变形量为3.957 mm;增大水泥环在页岩滑移处的弹性模量能减少套管的最大等效应力,但套管的总形变量也相对增加。水泥环弹性模量为7 GPa时,减小或增大泊松比至0.26以上均能降低套管的最大等效应力,但对预防套管变形效果不明显。设计的套管受内压地面试验装置及搭建室内试验平台,可为套管变形分析提供试验指导。

轨道式铁钻工旋扣钳动态特性分析

旋扣钳是轨道式铁钻工的重要组成部分,其受力和运动特性对整机性能有重要影响。提出一种新型轨道式铁钻工旋扣钳,建立旋扣钳力学模型,利用ADAMS软件对其进行力学特性分析。随后,利用机构的结构分析与综合方法对旋扣钳关键铰点进行运动学分析。研究结果表明:旋扣钳在旋扣过程中的接触力与驱动力均在允许范围内,证明旋扣钳结构设计的合理性;建立旋扣钳关键铰点的位移方程、速度方程以及加速度方程,继而得到偏转角α2的活动范围为5°~76°、α3的活动范围为14°~85°以及α4的活动范围为0°~65°。

真空过滤数值模拟和试验验证

为研究真空过滤中的流动特性,本文基于多孔介质理论阐述了真空过滤的两个过程,并通过真空过滤试验和基于FLUENT的仿真模型讨论了不同工况参数对真空过滤效果的影响规律。研究结果表明:真空过滤中的压差脱水过程和空气置换脱水过程,可分别由多孔介质内的液相单相流及气液两相流进行分析;利用FLUENT仿真软件建立的多孔介质单相流和两相流模型能有效地模拟真空过滤过程;真空过滤的脱水速率与真空度、气流量、滤饼的颗粒粒径、滤饼厚度有关;压差脱水过程中,真空度增大2倍时脱水速率增大了约1.6倍,颗粒粒径增大脱水速率先迅速增大后缓慢增大,滤饼厚度增大两倍时脱水速率降低了10%~30%;空气置换脱水过程中,脱水量与气流量、滤饼厚度成正比,颗粒粒径对脱水量影响不明显。本文所建立的仿真模型为真空过滤机理研究提供了新方法,对真空过滤机理的研究具有参考意义。

高压双筒滤网式除砂器设计研究

在油气井生产过程中,随着油气资源不断从井底被开采出来,开采出来的原油含砂、含水量逐渐增加。油井除砂会对油气生产设备造成冲蚀、刺漏甚至是堵塞,使得生产设备的寿命受到较大的影响,造成严重的经济损失。在对国内外现有除砂技术研究的基础上,从经济性角度出发,展开了适用于国内油气除砂的高压双筒滤网式除砂器的设计研究。主要包括除砂器工艺流程设计与总体方案设计;除砂器关键部件除砂筒的设计、有限元数值模拟以及除砂器工业试验。研究结果表明:所设计的高压双筒滤网式除砂器具有较高的可靠性和现场应用价值。

JZG72型偏心式死绳固定器绳轮的力学特性分析

死绳固定器是石油钻机和修井机测量实际大钩载荷信息的基础部件,用于井下钻柱工作状态的监测和诊断。针对死绳固定器在钻井生产实际使用中,绳轮部位易出现损伤和失效的问题,以JZG72型死绳固定器为例,运用工程力学和ANSYS Workbench软件对其进行分析计算,发现轴孔偏心距对绳轮强度的影响较大。采用调整轴孔偏心距的方法,提高绳轮的强度储备和安全性,具有不增加材料的几何尺寸和质量、不需要选用高等级钢材、降低成本等优点。当轴孔偏心距在0~160 mm之间变化,120 mm时绳轮所受最大等效应力最小(239.89 MPa),小于材料Q345E的许用应力,符合安全系数ns取1.4的强度要求。分析发现,当绳轮轴孔偏心距改变时,死绳固定器传感器支臂和绳卡支臂的最大等效应力整体处于安全状态。

一种垂直循环立体车库的设计

针对由于私家车数量增加而愈发严重的小区乱停车、停车难问题,设计了一款新型防晃垂直立体停车装置。装置由六个系统组成:驱动系统、传动系统、载车系统、机架系统、防晃系统、控制系统,通过SolidWorks三维建模建立了完整的机构,并对关键零件尺寸进行计算。装置采用螺旋传动使得机械运转更加平稳,且配备防晃装置提高整体安全性,并通过PLC控制系统智能控制可实现低功耗存取车。装置可同时容纳8辆汽车,在一定程度上减轻了停车压力。

一种矩形框体垂直升降车库的设计

针对土地资源短缺、车位需求量大这一社会问题,设计了一款矩形框体垂直升降式机械停车库。通过设计,重点描述驱动系统、传动系统、钢架系统、载车系统和电控系统五个系统,介绍了车库的总体结构,通过设计传动方式,并得出车库的总体结构数据。车库采用工业级万向轮、滚磨条、井型轨道槽,以及传动滚轮装置用于夹紧载车板,解决了车辆存取运行不平稳、不安全的问题,在为车主提供便捷方面有极大的价值。