高真空多层绝热结构层间压力反演

高真空是液氢温区多层绝热的基础,通过不同抽气工艺获得的多层绝热材料层间压力分布,使绝热结构性能有显著差异。为了预测多层绝热材料层间压力分布,并作为抽气工艺的评价依据,基于逐层传热学模型,首先通过理论计算建立由不同层间压力分布对应的温度分布组成样本集,应用截断奇异值分解获得其正交基。再根据某绝热结构样品实测的多层材料层间温度分布,采用吉洪诺夫正则化方法对正交基系数进行回归预测,重构层间压力分布,即反演获得了多层绝热材料的层间压力。通过与给定算例的对比验证,结果表明,采用本方法可以从易于精确测量的层间温度分布反演获得层间压力分布,更精确地预测多层绝热材料的性能。为评价、比较和优化液氢容器高真空多层绝热结构的抽气工艺提供参考。

具有初始层间压力的层合圆筒的热冲击研究

采用一种解析方法求解具有初始层间压力的双层层合圆筒内的动态热应力的瞬态响应· 首先,将由自紧装配双层层合圆筒引起的初始层间压力考虑作为热弹性动力学方程的初始条件· 其次,利用一个简便的数学变换方法求解具有初始应力场的单层圆筒的热弹性动力学解,然后利用层合圆筒的边界条件和连接条件,得到具有初始层间压力的双层层合圆筒的热冲击解·

热轧钢卷冷却过程中层间压力的数值模拟

通过建立X70管线钢钢卷冷却过程中的有限元模型,考虑相变潜热的影响,先由初始的温度场求出层间压缩压力,进而根据层间压力值求出径向导热系数,然后再把得到的径向导热系数代入温度场,如此反复迭代求得钢卷在冷却过程中的温降曲线和层间压力值。结果表明:钢卷冷却过程中,钢卷层间压力的变化趋势为先增加后逐渐减小为零;沿钢卷轴向方向上,层间压力在端面处较小,中心部位相对较大;沿钢卷径向方向上,层间压力在近内径壁处较大,近外径壁处较小。

预紧组合结构的层间压力测试和模拟技术研究

为了测试预紧组合结构的层间压力,以光子晶体光纤为敏感单元,采用Sagnac干涉技术建立了保偏光子晶体光纤(PM-PCF)压力传感模型和测试系统,对传感器敏感度和压力传感特性进行了试验验证,分析了光纤受压长度、受压形状等因素对压力传感特性的影响,并给出了光纤压力传感器测试数据的修正方法。研究结果表明:PM-PCF传感器的精度(分辨率)可达到0.1%。,但其压力灵敏度与光纤的受压长度和受压方向等因素有关,当受压方向接近慢轴时传感器的压力灵敏系数为可以达到0.4414nm/kN.数值模拟和测试数据的对比分析,确定了光纤压力传感器测试数据的修正系数为1.14。

两端固支叠层梁层间接触压力的状态空间解

针对求解两端固支叠层梁在任意横向荷载作用下层间接触压力问题提出了一种状态空间法:引入两个待定纵向位移函数,利用弹性力学、分层模型和矩阵理论,导出了两端固支叠层梁层间接触压力的状态空间解,探讨了高跨比、上下层弹性模量比对层间接触应力的影响.算例结果显示:层间接触压力状态空间解与有限元解十分吻合,且具有快速收敛性和相当高的计算精度;高跨比、上下层材料弹性模量比对层间接触压力峰值和分布特征的影响十分显著.

适用于不同压力体系储层的分层完井技术

针对四川盆地纵向上存在多个油气储层,且不同储层间压力系数差异较大,天然气井完井难度大的问题,采用分层完井方式以提高气藏采收率、减少钻井投资。运用程序分析方法辨析该类井的完井作业难点,对影响分层完井方式的关键环节—井控安全、完井管柱和增产改造进行研究,并初步应用于现场作业。研究表明,采用分层完井能够更有效地提高该类气井的开采效率,但仍需进一步优化管柱结构,减小储层伤害,达到更好地恢复生产的目的。

采动作用下上硬下软型缓倾岩质高边坡变形机理试验研究

我国西南岩溶山区地质环境复杂,地下开采活动频繁,大型崩滑灾害频发。为了了解上硬下软缓倾岩质边坡下覆矿层开采时坡体的沉降与地裂缝发育规律,以贵州普洒崩塌为例,通过相似模型试验,研究采动作用下,坡体的地表沉降、内部位移、层间压力变化规律、以及采动诱发的地裂缝发育情况。研究表明:在地下开采情况下,坡体地表沉降和内部位移随开采宽度增加呈线性增大;当开采宽度约为采高的16倍时,地表沉降突增,并伴随裂缝出现;测点越靠近地裂缝,沉降变化率越大,地裂缝发生位置与地表沉降变化率最大的测点大致出现在同一区域;掘进工作面推进时,采空区上方顶板岩层出现卸荷区域,压应力减小,而采动工作面煤层上方岩体出现层间挤压区域,压应力增加;采空区上方大于20倍采高范围以外,岩体层间压力受地下开采活动的扰动影响微弱。本研究为西南岩溶山区在地下采动作用下,对山体崩滑的早期识别与破坏机制分析具有一定的参考意义。

不等长叠加钢板的弯曲变形计算

利用叠加钢板共同弯曲时存在的曲率中心,推导出了钢板的层间压力表达式,上下层钢板的弯矩表达式,上下层钢板的挠度表达式。克服了经典材料力学理论研究叠加钢板弯曲存在的缺陷:集中载荷作用下叠加钢板层间压力为零的缺陷;均布载荷作用下叠加钢板层间压力为均布压力的缺陷;外载荷作用下上下层钢板弯曲挠度相同的缺陷。

Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9合金粉/硅橡胶复合材料薄片的压缩行为研究

Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B9合金粉/硅橡胶压磁复合材料是针对特种界面接触压力测量研发的新型传感材料,为了将该种材料的薄片作为传感器敏感元,需要认识薄片的力学行为.本文对该种压磁复合材料单层薄片试样和多层薄片重叠组合试样进行压缩实验和有限元数值模拟,获得了不同试样的压缩应力-应变曲线.通过对这些曲线的分析、比较,获得了如下认识:薄片的单向压缩应力-应变曲线存在近似线性段,且近似线性段具有一定的长度和足够弱的非线性程度;单层试样应力-应变曲线的近似线性段的斜率随厚度增大而减小;由厚度量级相同的若干单层重叠组成的试样,层数越多,则近似线性段的斜率越小;总厚度相同但层数不同的试样,层数越多,则近似线性段的斜率越大.以上的研究结果对于传感器设计、标定、控制及使用具有一定的指导意义.

不等长叠加钢板的弯曲变形计算

利用叠加钢板共同弯曲时存在的曲率中心,推导出了钢板的层间压力表达式、上下层钢板的弯矩表达式、上下层钢板的挠度表达式,克服了经典材料力学理论研究叠加钢板弯曲存在的缺陷:集中载荷作用下叠加钢板层间压力为零的缺陷,均布载荷作用下叠加钢板层间压力为均布压力的缺陷,外载荷作用下上下层钢板弯曲挠度相同的缺陷。

织物卷绕张力的优化设计

为解决织物卷绕过程中存在的卷形差、缝头印等问题,对织物卷绕过程中的受力情况进行了分析,并根据厚壁筒原理建立了布卷的卷绕张力数学模型.然后对比了等张力卷绕、锥张力卷绕、等力矩卷绕和幂函数卷绕下的剩余张力和层间压力分布,结果表明,幂函数卷绕为最佳卷绕方式.最后,以剩余张力大于零、层间压力最小为目标构建了优化织物卷绕张力的数学模型,并利用遗传算法进行参数优化,得到了最优的卷绕张力函数.

随钻测压技术在绥中36-1油田的应用

绥中36-1油田的开发已进入中高含水期,生产动态资料显示纵向上层间矛盾大、注采不均衡,各个砂体地层压力差异不清楚。油田首次采用随钻测压工具StethoScope进行地层压力测试,介绍该工具工作原理、测试过程及数据质量控制,分析测得的地层压力和流度数据,可将其作为优化泥浆密度、指导采油井合理工作制度、注水井优化各层注水量的依据。

头台油田扶余区块套管损坏原因及对策分析

对头台油田扶余区块的油、水井套管损坏问题进行研究,认为套管损坏的原因主要包括注水井长期高压注水、层间压力不均衡、裂缝串通和固井质量差等。针对该区块套管损坏现象采取如下措施,即实施限压注水降低地层压力、调整层间压力差异和加强日常生产管理。实践证明,采取上述措施能有效解决套管损坏问题,从而节约生产成本以提高经济效益。