预轮廓螺杆钻具研制及应用

介绍了新型预轮廓式螺杆钻具的核心结构和工作原理、技术特点,对结构优化设计和所采用的特殊制造工艺技术进行了探讨。通过分析和改进,加强了关键环节的控制,完善了设计和工艺,保证了成品的加工质量。经过型式试验验证了该产品较常规产品的技术优势,并确定了产品的技术参数。现场应用情况表明:采用预轮廓定子技术的螺杆钻具具有比普通螺杆钻具动力更强、使用更持久的优势,马达寿命>500h。对预轮廓螺杆钻具制造经验进行总结,并提出了今后的发展建议。

预轮廓定子螺杆钻具性能研究

为了研究预轮廓定子螺杆钻具的性能,进行了整机台架试验、马达压降试验及定子温升试验。结果表明,预轮廓定子螺杆钻具比常规定子螺杆钻具有许多优点,例如,单级承压能力强,相同长度下提供扭矩大,硬特性好,耐温性能高。预轮廓螺杆钻具替代常规螺杆钻具,能为定向井、特别是短半径侧钻井提供强有力的钻井动力。实践表明,要充分发挥预轮廓定子的性能,必须在橡胶设计、注胶工艺及匹配零部件方面做相应的研究。

基于轮廓预提取的直接信息采样与重构

现有直接信息采样(analog to information conversion,AIC)框架未考虑信号的轮廓在重构中占据特殊地位且对输入信号的有效性缺乏判断。针对这一问题,在压缩感知理论框架下,提出基于轮廓预提取的直接信息压缩采样理论。将输入信号的大轮廓用低速采样器件先行提取出来,再对输入信号的细节进行压缩采样。在重构算法方面,提出自适应分段正交匹配追踪算法以解决实时流信号的精确重构问题。从理论上分析了轮廓预提取直接信息压缩采样的有效性和可靠性。仿真结果表明,在同等条件下,通过引入少量轮廓信息的改进型AIC比传统AIC重构性能更好。

基于形状先验与轮廓预定位的目标分割

针对单帧图像中特定目标的分割一直面临着由于背景复杂和光照变化等因素带来的分割精度偏低的问题,提出一种基于轮廓预定位的先验局部二值拟合(local binary fitting,LBF)算法,用于人体上肢图像的分割.首先,利用浅层卷积神经网络对上肢形状模板进行筛选和预定位,得到分割目标的粗轮廓曲线;然后,利用基于先验形状的LBF算法对粗轮廓曲线进行演化,得到分割目标的精确轮廓曲线.实验结果显示算法的成功率在90%以上,表明该方法对于背景复杂和光照变化情况下的特定目标分割具有良好的效果.

复合材料自动铺带的预浸带规划技术

针对复合材料自动铺带技术的铺放要求,对预浸带的几何构成与规划初始条件设定进行了介绍,提出了基于铺层信息的预浸带铺放路径规划、预浸带轮廓边界生成以及展平几何计算等实现方法,并从不同侧面阐述了预浸带可铺放性的分析方法。通过预浸带规划模块开发以及曲面铺层上预浸带几何的生成,证明了该方法的可行性。

等壁厚关键参数对螺杆钻具衬套性能影响研究和试验分析

根据Mooney-Rivlin双参数模型建立橡胶衬套本构关系,取橡胶泊松比为0.5,做不可压缩处理,确定弹性模量、剪切模量等相关材料参数。根据定子轮廓方程确定结构尺寸,建立定转子接触模型,完成等壁厚衬套厚度由5mm变化到12mm、马达头数为3:4、5:6、7:8条件下等壁厚衬套性能对比分析,完成等壁厚衬套厚度、马达头数变化对螺杆钻具性能影响研究。根据计算结果优化钻具结构参数并完成等壁厚衬套试验分析,试验数据给出了压差由1.93MPa变化到5.90MPa时,扭矩、转速、容积效率、总效率的变化规律。等壁厚结构关键参数对衬套性能影响的计算结果,为确定制造参数、提高钻具性能提供基础。

贴片电阻焊点内部空洞缺陷自适应检测

贴片电阻在回流焊过程中,受工艺影响,焊点内部或多或少会存在空洞缺陷,空洞占比率过高会严重降低器件的可靠性。该文融合局部预拟合(LPF)活动轮廓模型和自适应圆形卷积核,提出一种贴片电阻焊点内部空洞缺陷自适应检测方法。首先,根据贴片电阻图像具有明暗两个明显区域的特点,通过求解区域平均灰度差异最大的优化问题将其自适应地分为较暗和较亮两个区域。然后,针对较暗区域中空洞与背景之间对比度低、空洞分布较稀疏、面积偏大等特点,采用局部预拟合活动轮廓模型进行空洞检测;针对较亮区域中空洞与背景之间差异明显、空洞分布密集、面积偏小等特点,提出一种自适应圆形卷积核检测空洞。最后,采用形状因子和平均灰度策略剔除误检测,实现贴片电阻焊点内部空洞精细检测。实验结果表明,该文算法相较于其他检测算法性能有明显的提升,平均Dice系数高达0.8846。