液压机械控制虚拟仿真实验教学系统设计

当前高校液压机械类专业的实验教学环节易受到教学资源短缺的限制,且不能实现资源共享,从一定程度上了影响了实验教学的效果,而计算机虚拟仿真技术的出现为液压机械专业的实验教学提供了一条新的途径。给出了液压机械控制虚拟仿真实验教学系统的总体框架设计与工作流程设计,其中系统硬件平台部分包括客户操控端、服务器、虚拟装置和各种连接端口;从软件层面分析系统服务器运行LabVIEW平台的相关软件程序,并通过系统主界面控制硬件模块工作;为提高虚拟仿真系统的控制精度,在控制算法上采用增量PID控制算法,适时调整采样信号和采样周期,以更准确地控制虚拟装置的工作。测试结果表明与传统实验教学系统相比,提出的仿真实验教学系统具有更快的机械控制响应速度和更精确的行进轨迹。

工程机械虚拟仿真实验教学平台设计

设计了一种基于计算机网络和大数据的工程机械虚拟仿真实验教学平台。该平台的硬件部分由仿真虚拟上位机、信号控制模块、信号驱动模块、仿真机械运动平台、信号感应模块和LED显示模块等部分构成;软件部分涵盖系统时域数据信号的分析及频域特征的研究。该平台可以实现用户操作、场景虚拟及场景选择等多种实验教学功能,并且采用了功能性更强的UGNX虚拟仿真技术,以提高虚拟教学平台的功能性和数据共享性。该平台的功能性表现优于传统实验教学平台,数据处理的响应值变动更小、效率更高。

风机性能测试实验装置的研制

风机广泛应用于石油石化、环保通风等国民生产的各个领域,风机的性能曲线测试是对风机进行选型、调节、设计和改进的主要依据。首先,针对风机性能测试,研制了风机性能曲线测试装置,采用多喷嘴风室用于测量风量和静压;其次,采用辅助风机引风的方式改变被测风机工况点,设置指示调节器实现工况点的PID精准调节;再次,以Visual Basic软件为开发平台,通过串口通信和Modbus RTU通信协议,实现数据采集和工况点的自动控制;最后,建立动态访问Access数据库实现测试数据的存储。结果表明:所研制的实验装置具有组成简单、自动化程度较高、气体流动过程直观等优点,可用于风量800 m^(3)/h以内通风机性能曲线的测定。

国外自升式悬臂梁钻井平台结构特点

系统阐述了悬臂梁底座自升式钻井平台的结构形式,并对比分析了各种悬臂梁结构形式的特点:常规悬臂梁形式应用普遍,制造水平要求低;X-Y型悬臂梁结构布置更为紧凑,覆盖范围广,但其应用专利保护,造价昂贵;旋转型悬臂梁及增强改进型悬臂梁结构形式复杂,对移动导轨及滑动块制造技术要求高,未获得广泛推广。对比了各种常规悬臂梁底座的三种滑移方式:棘爪滑移、销轴滑移及齿条滑移方案。其中,销轴步进推移的方式由于其结构简单、实现功能方便而被推崇。最后给出了当前悬臂梁选型的目标。

轴向载荷作用下连续管的抗内压/外挤分析

根据连续管在井下的应力状态,考虑轴向载荷,应用弹性失稳理论和von Mises屈服准则,对理想圆截面管进行抗内压分析,得出连续管的破裂压力.建立椭圆截面管的挤毁压力数学模型;运用有限元软件对连续管的挤毁压力进行计算机模拟分析;并对挤毁压力数学模型和有限元分析结果进行比较,二者吻合.

浅海大口径海洋立管安装及受力分析

讨论海洋立管的安装过程,论述大口径海洋立管连接与安装难点,对914 mm和813 mm两种大口径海洋立管的工作及安装状态进行有限元模拟分析,论证浅海大口径海洋立管安装技术的可行性。分析结果表明,两种大口径海洋立管能很好地满足海洋立管的工作及安装要求,在浅海油气开发中具有较高的可行性。

自升式钻井平台悬臂梁滑移方案探究

介绍了传统型悬臂梁钻井平台的结构组成、滑移系统组成和纵向滑移方式,分析了各滑移方式的技术要求和动作特点。其中,棘爪滑移和销轴滑移虽应用比较广泛,但只能实现步进式滑移;齿轮齿条滑移方式目前应用不多,但可以很好地实现悬臂梁连续平稳滑移。结合实际比较了3种悬臂梁的应用可行性,并给出悬臂梁滑移方式选择的方向。

热采输汽管线散热分析及计算软件开发

为了对输汽管道的保温效果和散热损失效率进行评价,分别以表面温度法和热流计法建立了热采输汽管线的热损失计算模型,根据相应标准给出输汽管线能量利用的评价结果。根据分析评价结果分别以最佳经济厚度法和最大允许热损失厚度法进行了保温层的厚度优化设计。将热损失评价和保温层厚度设计编制成一可读性强、界面友好、易于操作的集成软件。

连续管工作寿命预分析

连续管工作寿命短是影响连续管作业成本的主要因素之一。分析了连续管在起、下作业时的受力情况,概述了近年来国外关于连续管工作寿命影响因素的试验研究,明确了连续管的内压和在卷筒与导向架上的弯曲是导致连续管破坏的主要原因。并综合了各种因素,给出了连续管工作寿命的经验理论公式。

海洋平台塔型井架结构强度计算与试验分析

以某7 000 m海洋钻机为例,根据相关规范设计塔型井架结构,为验证井架结构的可靠性,采用专业结构分析软件SAFI对井架结构进行强度分析,对井架在出厂前进行最大静钩载试验,试验采用应力应变试验方法对主要构件进行应力应变测试,有限元分析结果和应力测试结果表明井架结构能满足强度、刚度和稳定性的要求,井架结构设计合理、强度可靠。

自升式钻井平台悬臂梁齿轮齿条驱动系统设计

以某自升式钻井平台为例,采用"电机+变速箱+小传动轮+齿条"方式驱动悬臂梁移动。通过悬臂梁的结构及悬臂梁上的设备质心确定移动悬臂梁所需的推力。计算悬臂梁齿轮齿条几何参数,并设计悬臂梁与齿轮齿条的连接结构及悬臂梁驱动控制系统,合理配置驱动系统电机功率和减速器传动比。通过采用闭环交流变频控制方式,对悬臂梁速度进行反馈和控制,实现左右两侧悬臂梁的同步移动。

液压教学实验台的发展现状及趋势

液压与气动实验教学是将理论与实践结合的一个重要过程,综合液压实验台的出现和发展,契合了高校液压实验教学的要求。通过综合液压实验台的使用,可以熟悉和掌握液压与气压元件结构原理。通过学生的自我设计和动手操作,能够提高对液压系统的分析能力。液压综合实验台研究现状,分析结构特点及其发展趋势,高校如何合理研制和设计液压实验台。

油气混输教学实验台设计与计算

建立了一整套适应于本科生教学实验用的油气混输实验台。该教学实验台装置分为动力部分、泵级部分、吸入部分、排出部分、数据采集部分、控制部分、连接部分以及循环部分等。每部分根据需求进行选型设计,并设计组装油气混输实验台。通过对有关连接件的强度计算,保证了实验台的正常运行。

基于“3+1”人才培养模式的现代高等教育模式改革——以农业机械类专业为例

自我国高等教育学科正式步入科学化教育路线以来,'3+1'人才培养模式就成为了提升我国高等教育质量的重要保证。采取了举例分析法,从农业机械类专业的视角探索'3+1'人才培养模式下现代高等教育模式的变革。同时以农业机械类专业为例,发掘新型人才培养模式的运作方式及初期目标,并且分析了在该模式下对于工科学生所产生的引导作用,以期对现代高等教育改革提供一定的启示。

南海北部湾海域采油平台方案研究

南海北部湾涠洲油田具有年产量小、开发年限短及周围无依托设施等特点。通过对浮式和自升式装置的功能特点进行分析,比较了其在南海的适应性、操作性、经济性和安全性,综合了边际油田的开采特点,最终选择自升式装置、系泊设施和穿梭油轮的方案进行北部湾海域油田的开采。

机械参数测试技术实验教学改革探究

针对"机械参数测试技术"课程实验学时少、理论与实验课程不平衡等问题,根据现有的硬件和软件设施,提出了包括更新实验教学内容、改进教学方法、建立虚拟测试系统以及建立开放实验室等教学改革方案,以培养学生的创新实践能力。

产学研结合石油机械专业学位研究生培养模式探讨

针对新形势下出现的专业学位硕士研究生,提出石油机械工程全日制专业学位研究生产学研结合教育的必要性。针对石油机械工程的培养目标,对其培养模式进行探讨,以准确把握该类研究生的培养方向,提高培养质量。

基于节流调速实验的QCS003液压实验台的改进

QCS003液压实验台可完成多项液压教学实验,是当前液压实验教学的重要工具。依据液压实验台所应完成的实验内容及当前不足,提出了信号采集的方法。基于节流调速实验,实现不同节流回路压力的精确测定和速度的自动测定,增加了实验台测试数据的准确性,减少了操作步骤,同时对实验设备进行了升级改造。

螺杆泵特性曲线监测系统设计

螺杆泵在油田生产系统中广泛使用,为了避免螺杆泵抽油系统故障造成的经济损失,进行了螺杆泵性能监测系统的设计。螺杆泵性能实验系统按照螺杆泵相关实验标准进行设计。借助于Visual Basic软件,通过采集螺杆泵的流量、转速、转矩等参数数据,从而得到螺杆泵的容积效率和综合泵效,绘制出螺杆泵的工作特性曲线。根据现场的螺杆泵运行情况来看,测试数据和特性曲线能为螺杆泵的生产以及螺杆泵的故障预防提供科学的依据。

适用于南海北部湾海域的穿梭油船系泊系统

考虑南海北部湾海域边际小产量油田的特点,针对穿梭油船的作业方式,比较穿梭油船的各种外输模式,确定采用系泊系统加漂浮软管的方式作为采油平台的外输方案。比较单点系泊和多点系泊,确定采用"浮筒+桩锚"的两点系泊系统,并设置预张力为2t,其简单的安装工艺及系泊力满足该区域环境原油外输的要求。