线性垂向切割技术在油气井管柱切割中的应用

将线性切割技术应用于油气井遇卡管柱的切割中,可以有效解决由于油管内径小,常规环形聚能切割技术无法通过小直径内径进行切割的难题,针对2-7/8英寸油管特点,设计了一种线性垂向聚能切割装置,主要从切割装置的结构设计、线性聚能装药设计、装药选择、施工工艺等方面进行了研究,通过地面模拟切割试验、现场应用,设计的线性垂向聚能切割装置可以通过电缆传输工艺实现对遇卡2-7/8英寸油管切割解卡,操作简单、施工方便。

基于全非线性流函数理论的规则波中船舶大幅运动弱非线性数值模型研究

为了保证船舶在高海况下的安全航行,对大振幅非线性船舶运动进行精确的数值预报是非常重要的。为了分析波浪中船舶的垂向运动,提出了一种弱非线性船舶运动模型。在数值模型中,利用脉冲响应函数估计辐射力和绕射力,并根据动量冲击理论引入船舶砰击力,在入射波面下计算瞬时浸湿船舶表面上的入射波浪力(Froude-Krylov力,简称:F-K力)和静水压力。该文算法模型的一个特色是引入了全非线性的流函数波动理论来估计入射波的运动学、动压力和F-K力流体载荷,给出详细的数值结果并进行了讨论。利用该数值模型对S175集装箱船在规则波中的垂向非线性运动进行了计算。结果表明:基于流函数波浪理论的垂向F-K力和垂荡运动略大于线性波理论,特别是当入射波的陡度较大时。此外,文中采用动量冲击理论来估算截面砰击力,数值结果表明:在相对较高的航速下,砰击力对船舶垂向运动影响较为显著,相对不考虑的情况可进一步减小运动幅值。

汽车垂向振动系统响应特性的灵敏度分析

为了优化汽车系统,避免振动响应过大引起的汽车垂向振动环境恶化对汽车行驶舒适性和安全性的不利影响,基于能量原理和拉格朗日方程方法,建立了汽车垂向振动系统的非线性动力学方程,扩展了分析力学理论在汽车非线性建模方面的应用.利用动态灵敏度技术,提出了汽车垂向振动响应对车体、悬架和轮胎参数的灵敏度非线性时域分析模型,通过数值仿真,分析了系统的惯性、阻尼和线性及非线性刚度参数变化对汽车垂向振动响应的影响规律.研究结果表明,汽车垂向振动响应对系统惯性和阻尼参数的敏感程度明显比刚度参数大,簧载质量变化对汽车垂向振动响应的影响最大,轮胎非线性刚度变化对汽车垂向振动响应的影响最小.

基于颗粒阻尼吸振的波纹辊轧机非线性垂振控制

轧机振动理论的研究一直是轧制成形领域的前沿科学问题,对板材的质量和设备的稳定运行至关重要。随着轧制复合成形技术的快速发展,波纹辊轧机作为一种具有特殊辊型的设备,在复合板制备上具有细化晶粒、改善板形、提高结合强度等突出优点,逐渐成为当前的研究热点,但是复杂辊型曲线所诱发的轧制力动态变化对轧机的稳定性控制提出了新的挑战。为了对波纹辊轧机的非线性垂振进行合理的控制,建立了考虑波平辊系之间的非线性刚度、波纹界面非线性阻尼和轧制力动态波动的非线性垂振方程,通过分岔图、最大Lyapunov指数、相轨迹和Poincare截面分析了轧制力的动态变化对系统稳定性的影响,发现轧制力的动态变化诱发系统产生了复杂的动力学行为。设计了一种颗粒阻尼吸振器对波纹辊轧机非线性垂振进行控制,运用多尺度法求解得到了安装颗粒阻尼吸振器系统的幅频特性曲线方程,分析了钢珠颗粒群质量、吸振器刚度系数、阻尼系数以及质量比对幅频特性曲线的影响,通过数值仿真研究了颗粒阻尼吸振器对非线性垂振的控制效果。最后,通过试验验证了颗粒阻尼吸振器设计的正确性和可行性,缩短动态过程调整时间的同时也减小了系统的振幅,为波纹辊轧机非线性动力学分析及稳定性控制提供理论指导和技术支持。

基于一个二维修正水弹性方法的集装箱船体梁动态前极限强度评估研究（英文）

海上极端波因其巨大的波高常常导致船体的极限破坏。该文提出了一个二维的修正水弹性方法来研究一个集装箱船船体梁在极端波中的动态前极限强度。传统的极限强度评估基于准静态方法,没有动态效应被考虑。而船体在波浪下的动态结构响应是基于水弹性方法,传统的水弹性方法并不能计算船体梁的动态非线性强度。该二维修正的水弹性方法考虑时域波浪和非线性船体梁之间的耦合,将水弹性方法和Smith方法结合,用Smith方法计算船体梁的刚度,而其刚度与船体梁的强度和变形曲率有关。所以该时域的非线性刚度被用于修改水弹性方法里的常数项的结构梁刚度。几组极端波模型被用以产生船体梁的大变形和非线性动态垂向弯矩。文中分别采用修正水弹性方法和普通水弹性方法,通过改变四个重要的极端波参数如极端波最大波高、规则波的波高、波速和波长等来研究其对船体梁船中处的大变形转角和非线性垂向弯矩的影响,通过采用修正的水弹性方法计算得来的结果与水弹性方法计算得来的结果相比较,得到了一些差异和结论。