船体分段下胎封固支撑位置优化算法的研究

分段下胎封固是分段建造过程中的一个工艺环节,它关系到分段后续装配过程的精度控制。文章在船体分段下胎封固的一般工艺原则指导下,对分段下胎封固的支撑点设计进行了研究,通过计算分段在下胎封固之后的变形,以结构变形量最小为优化目标,采用随机行走法对封固方案进行了优化。以某一双层底分段为例,对优化之后的分段变形量进行了分析,结果符合预期,表明该优化算法可以用于分段的下胎封固支撑点优化设计。同时,文章利用MATLAB开发了针对下胎封固工艺方案设计的可视化界面。

横向荷载作用下插入式大直径圆柱壳结构的优化数学模型

基于非线性弹簧元数值分析模型,建立了横向荷载作用下原状软粘土中插入式大圆柱壳结构的最优化设计数学模型,从中可以求得多工况荷载组合作用下,结构最佳受力的圆柱壳最佳尺度匹配。采用Monte Carlo方向探索随机行走法作为最优化方法,对通用有限元软件ANSYS进行了优化技术的再开发,基于FORTRAN与ANSYS软件平台联合构建适合薄壁圆柱壳结构自身特殊问题分析的优化过程。算例表明此优化技术是可行有效的,结构经优化设计后相对于原设计,受力条件更优,材料用量有所节省。

致密岩心核磁共振孔隙度影响因素分析

岩心孔隙度是致密储层油气评价和储量预测的基础参数,由于致密岩心孔隙非均质性较强、微孔隙结构发育,且岩心内部磁场畸变严重,利用核磁共振技术准确测量孔隙度是实验室研究的关键技术问题。CPMG脉冲序列是利用核磁共振测量岩心孔隙度的常用方法,尽管可以应用该序列综合分析多种因素对核磁共振测量岩心孔隙度结果的影响,但缺乏核磁共振弛豫机理的定量验证。在核磁共振实验测量的基础上,结合随机行走法的三维数字岩心数值模拟方法,对实验结果提供可靠解释。通过对18块不同类型的致密岩心测试和数字岩心数值模拟辅助验证,发现等待时间、回波间隔、仪器磁场强度及标准样品的选择均对测量结果产生不同的影响。当等待时间大于某一值后,岩石测量孔隙度不再变化,而随着等待时间的减小,岩石测量孔隙度逐渐减小;随着回波间隔的增大,岩石测量孔隙度减小;当核磁仪器的磁场强度较高时,黏土矿物或有机质的存在对核磁共振孔隙度测量结果影响较大;采用峰点弛豫时间较短的核磁共振孔隙度标样进行孔隙度刻度,增加了低孔隙岩心测量结果的精度。综合分析多方面影响因素有助于提高致密岩心核磁共振孔隙度测量结果准确性,为地质建模和油气资源赋存量的估算提供基础数据。

结构各向异性对传输平均自由程的影响研究

本文研究了由定向排布的椭球形粒子组成的无序介质中微纳结构的各向异性对辐射传输平均自由程的影响机理。采用离散偶极子算法(DDA)计算单个椭球形粒子的各向异性辐射特性,为了得到多重散射下的各向异性介质的辐射特性,采用随机行走方法研究了传输平均自由程随粒子浓度、长径比、分布角度的变化关系,并与各向同性理论的计算结果进行了对比,证明了现有理论的不足。最后,利用辐射传递方程的扩散理论得到了椭球形粒子各向异性介质的表面反射能量分布图。结果表明,微纳结构的各向异性对辐射传输平均自由程和表面辐射能量分布有较大影响,对于各向异性较强的介质,在理论计算中必须加以考虑。