冲激声源棒-环型电极特性仿真研究

基于液电效应的水下脉冲放电技术产生的冲激声源被广泛应用于震源模拟、油田解堵增产、管道除垢、结石破碎和污水处理等领域。其中冲激声源的产生受到回路参数、间隙距离等多种因素影响。研究分析各因素对冲激声源的影响规律,有助于促进冲激声源的进一步应用。该文对棒-环电极结构的水下等离子体放电过程进行数值模拟,采用有限元分析方法对棒-环电极结构进行理论研究,得到不同初始条件对冲激波特性的影响作用。该文基于棒-环型电极结构,研究充电电压和电极间隙对棒-环型电极结构的影响,目的是为找寻冲激波更强、频带更宽、能量更高的声源。该文对研究棒-环型电极的实际应用提供参考。

冲激声源深探测钻铤波压制声学性能研究

随钻冲激声源深探测技术可以在钻井过程中同时进行地层纵横波的测量,其大功率、宽频带、高幅度的特性有助于精细探测近井带周围的裂缝分布情况。由于声源必须安装在厚壁钻铤上,会激发沿钻铤传导的钻铤波,这可能会掩盖地层信息,对随钻冲激声源深探测造成不利影响。因此,压制钻铤波成为能够有效进行随钻冲激声源深探测的关键。通过数值模拟方法,研究了随钻冲激声源深探测时刻槽方式和激发频率下隔声体的声学性能变化规律。研究结果表明,刻槽方式能够增大钻铤波的声衰减系数,在压制低频钻铤波时,采用外刻槽结构的隔声性能更优,同时声源中心激发频率也会对钻铤波的压制效果产生影响。

随钻冲激声源深探测接收换能器参数模拟

近年来,随钻冲激声源深探测技术成为石油钻井领域的重要技术之一。接收换能器是随钻冲激声源深探测仪器的重要组成部分,其接收灵敏度不仅影响冲激声源深探测数据的准确性,还影响钻井、测井的可靠性。基于此,文章从接收换能器的结构参数入手,利用有限元分析法,研究了圆形叠片压电换能器结构参数的变化对其接收灵敏度的影响规律。研究表明:增加换能器半径可以增大灵敏度平均值;压电陶瓷片厚度越大灵敏度越高;金属基片厚度变化对灵敏度影响不大。期望本研究的数值模拟计算可为冲激声源深探测接收换能器设计、研制提供技术数据和参考。

新型非线性退化建模与剩余寿命预测

鉴于数据驱动的寿命预测方法多采用线性退化模型建模,而实际退化数据多呈现为非线性形式,为此,提出一种新型非线性退化模型,利用首达时间原理推导出模型剩余寿命概率密度函数的解析表达式,采用极大似然法估计模型中的未知参数,并用AIC准则检验了模型的准确性。通过仿真数据与激光发生器的性能退化数据对模型进行了验证分析,结果表明了新型非线性退化模型的准确性和实用性。

基于片段相似性的1维信号去噪方法

为进一步提高现有算法的去噪效果,提出了1维信号的相似信号片段定义和基于信号片段的1维信号去噪方法.首先将基于现有方法得到的去噪数据划分其为若干信号片段,根据相似信号片段的定义,构造各信号片段的相似片段集合,并基于信号片段间的相似程度计算相似片段集合中元素的权值;进而基于各元素的加权平均得到信号片段的去噪结果.然后,融合所有信号片段的去噪结果,得到整体的去噪信号.最后,针对两个测试信号,分别与小波去噪、主成分分析去噪、稀疏表示去噪等方法进行了对比实验.仿真结果表明,利用所提的去噪方法能有效提高信噪比,降低均方误差,验证了该方法的有效性和可行性.

列车轴温监测数据软测量方法

为解决监测数据缺失导致的轴温监测系统误诊和漏诊率较高的问题,提出了一种基于数据特征分析的轴温监测数据软测量方法;通过轴温监测点的布局与相关性分析,确定了监测数据软测量的源数据范围;采用自组织特征映射算法,通过对源数据归一化、优胜区域定义与隶属度优化,实现了轴温数据本征维数确定与数据聚类;引入多维尺度分析方法,通过数据间距的相似性量化与距离矩阵特征值分解,实现了轴温数据的类内降维;采用多维尺度分析方法对类间降维数据再次降维,提出了一种分步式降维方法,构建了信息量最大化与计算量最小化的平衡策略;采用深度学习栈式自编码器方法提取类间降维数据的内部特征,构建了缺失轴温数据的软测量模型。研究结果表明:基于降维数据的软测量方法的时间效率比基于原始数据的软测量方法高14.25%;2种方法的精度相当,当一维数据缺失时,数据软测量的平均精度可达99.83%;当二维数据缺失时,平均精度可达99.75%;当三或四维数据缺失时,平均精度均可达99.16%;在满足最大允许误差2.5%、误差容忍度1.0%条件的情况下,针对任意缺失维度不高于四维的情况,提出的方法可有效地实现高精度与高效率的缺失数据恢复。