井底压力下牙轮钻头浮动套轴承性能分析

为了探究井底压力下215.9 mm牙轮钻头浮动套轴承的平衡转速比、摩擦学性能、油膜压力分布随内外间隙比的变化规律,修正了考虑浮动套轴承实际井下环境压力和牙轮钻头密封压差的Reynolds边界条件,利用MATLAB中的PDE Toolbox对浮动套轴承Reynolds方程进行数值求解,分析内外间隙比对浮动套轴承平衡转速比、油膜压力及摩擦因数的影响规律,结果表明:当环境压力为60 MPa、密封压差为20 MPa时,随内外间隙比增加,浮动套平衡转速比呈现先增大后减小的趋势;以轴承的摩擦因数和油膜压力作为综合评价指标,钻头浮动套轴承内外间隙比为2.0时,轴承的摩擦因数较小,油膜压力较高,其轴承综合性能较优;而当浮动套轴承内外间隙比为2.0时,随着环境压力的升高,浮动套轴承的摩擦扭矩和摩擦因数增加,从而加剧轴承的磨损。该研究为牙轮钻头浮动套轴承的结构参数优化及性能提升提供了基础理论支撑。

牙轮钻头密封试验技术研究及密封圈性能评价

牙轮钻头在深井钻进时会受到高温、高压、摩擦以及腐蚀等多个因素的共同作用,直接影响密封圈的使用寿命,进而影响钻头寿命。为此,进行了牙轮钻头密封试验技术研究。首先,设计了牙轮钻头密封试验机,设计了试验机各功能模块;其次,对O形橡胶密封圈和径向对称扁平橡胶密封圈在多因素影响下的密封性能进行了有限元分析,同时结合接触应力评判准则和von Mises准则对密封圈性能进行了评价和对比;最后,进行了密封圈在多因素作用下的寿命测试实验,并将实验结果与仿真结果进行了对比。实验结果验证了试验机进行牙轮钻头密封试验的可行性及可靠性。所设计的牙轮钻头密封试验机能预测牙轮钻头密封圈的使用寿命,具有广阔的工程应用前景。

赫兹破裂:一种被忽视的构造

赫兹破裂在工程和材料领域一直备受关注,但其在地质学领域的应用还很少,远未像里德尔破裂那样熟知。从微观尺度到露头尺度,从板块尺度到行星尺度,赫兹破裂在自然界都广泛存在。赫兹破裂作为一种点接触破裂区别于常见的里德尔剪切破裂。它们均是自然界中特殊而又普遍发育的破裂形式,代表了不同的边界和应力条件。典型的赫兹破裂属于弹性变形范畴,由于点接触而在三维空间中形成特征的锥形破裂,在平面上则表现为放射状及环状破裂。在剖面上锥形破裂一般会出现一定角度的拐折,下段破裂与接触面的角度变大,是锥形破裂的典型特征之一。在地质学领域,赫兹破裂有着重要的指示意义,可以表征物质的韧性(toughness)、解释环状和放射状构造、解释锥状以及弧形破裂成因与样式、判断冰川以及断层的运动学特征、区分不同破裂机制形成的新月形构造等,也可以应用于恢复沉积环境以及判断成岩过程中或者构造变形过程中的古应力及其方向。板块碰撞过程中,在特定环境下也可形成赫兹破裂,因此该类型破裂将会有助于我们理解一些断层的成因、发展以及大陆的变形,同时为类地行星(卫星)表层的构造提供解释方案。

凸型加筋锥柱结合壳深水爆炸失稳特性研究

为研究凸型加筋锥柱结合壳结构在深水爆炸载荷作用下的动力学响应以及在此过程中伴随的失稳特性,采用ABAQUS有限元软件中的声固耦合算法开展了300~500 m水深条件下深水爆炸数值模拟研究,基于结构挠度变化的失稳判据,分析总结了加筋锥柱结合壳的失稳模式,获得了加筋锥柱结合壳临界失稳载荷和临界失稳挠度随水深和壳体结构参数的变化规律.结果表明,水深条件、壳体半径、壳体厚度以及结构锥角对结构稳定性有较大影响,而腹板厚度对结构的稳定性影响不大.在此基础上,运用量纲分析的方法结合模拟得到的临界失稳数据建立了结构在常见失稳模式下结构临界失稳判据的计算公式.

两种锥切术式治疗宫颈高级别上皮内瘤变的疗效及术后复发因素的探讨

目的对比宫颈环形电切术(Leep)与宫颈冷刀锥切术(CKC)治疗宫颈高级别上皮内瘤变(HSIL)的疗效,并探讨2种术式术后HSIL复发的影响因素。方法回顾性分析578例HSIL患者,根据术式不同分为Leep组及CKC组,每组各289例,比较2组手术切净率、术后复发率及术后不良妊娠发生率,并采用单因素分析与多因素Logistic回归分析研究可能影响HSIL术后复发的危险因素。结果2种术式术中病灶切净率的比较,Leep组85.1%,CKC组88.9%,2组相比差异无统计学意义(P>0.05);2种术式术后复发率的比较,Leep组13.5%,CKC组16.3%,2组相比差异无统计学意义(P>0.05);2种术式术后不良妊娠发生率的比较,Leep组27.5%,CKC组27.6%,2组差异无统计学意义(P>0.05);HSIL术后复发高危因素分析,578例患者术后随访3年,其中复发86例,单因素分析发现病变累及范围、是否累腺、切缘是否干净是HSIL术后复发高危因素;多因素logistic回归分析结果显示病变累及范围是HSIL术后复发的独立危险因素。结论Leep与CKC治疗HSIL疗效相当;病变累及范围、是否累腺、切缘是否干净是HSIL术后复发高危因素,而病变累及范围是复发的独立危险因素。

激光捷联惯性导航系统动态锥动误差建模分析

提出了一种机抖激光陀螺的锥动误差参数建模与补偿方法。首先从机理上分析了锥动误差产生的原因,利用有限元分析方法给出了在不同外界角加速度输入下激光陀螺敏感轴的变形情况;建立了锥动误差的补偿模型,将锥动误差的影响用锥动误差系数表示,该系数仅和激光陀螺自身相关;设计了锥动误差系数的系统级标定方案,利用圆锥运动前后系统的姿态误差与锥动误差系数的关系完成参数标定。然后通过激光陀螺和光纤陀螺的圆锥运动实验,证明了锥动误差的存在;通过系统级的圆锥运动实验,证明了锥动误差的补偿效果。最后通过系统级的振动试验,验证了本文提出的锥动误差补偿方法能够有效地减小振动环境下系统的姿态和速度误差,对提升惯导系统在复杂力学环境下导航精度有着重要作用。

氨合成塔外壳双锥环密封结构的分析

采用面-面接触模型来模拟氨合成塔外壳双锥环密封结构的接触问题,使用大型的有限元应力分析软件Ansys10.0,运用该软件所提供的轴对称平面单元,对双锥环与平盖及筒体端部的接触部位进行详细的应力分析,并得到接触面上的应力分布云图,同时按照JB 4732—95对危险截面进行应力强度评定。

小尺度荷电锥-射流场强分布特性研究

基于微小尺度荷电喷雾燃烧系统,进行了组合电场下乙醇的荷电雾化实验,得出了稳定的锥-射流雾化模式,并基于该模式,进行了理论分析计算。借助直角坐标系与极坐标的关系,采用椭圆积分的方法,求解出组合电场下射流区的场强分布。研究结果表明：环形电极在射流区产生的场强在喷嘴中心处产生的电场强度最大,环形电极圆心处的场强为0 V/m,当其他条件相同时,场强随着半锥角的增大而增大。环形电极的半径远大于喷嘴半径,极距较小,环形电极在射流区产生的场强与喷嘴电极所产生的场强相比可以忽略。在球坐标系φ为0°～49.3°范围内,射流区的电场强度电场分布是轴对称的极不均匀的场强,喷嘴中心处值较小,周围场强较高,利于雾滴荷电,改变环形电极电压参数,对射流区的场强分布没有影响,但对雾化区的场强起到了明显增强作用。

锥形滑环组合密封有限元分析

采用ANSYS软件对锥形滑环组合密封进行有限元分析。分析了高压及超高压密封状态下动、静密封面的密封效果以及各密封部件的使用性能,解决了有限元分析过程中大应变问题和接触问题带来的收敛性差的技术难题和密封内压动态加载的技术难题。数值模拟结果表明,锥形滑环组合密封能够实现高压及超高压密封,且各密封部件工作状态良好。数值模拟工作为锥形滑环组合密封产品的开发提供了辅助。

废热锅炉和冷却器法兰泄漏的消除

对中温变换废热锅炉第一变段管板法兰及三合一塔冷却器下法兰密封失效的现象进行了分析,并采用"卷筒固定装夹"及"光刀机"修复法兰密封面,一次消除了泄漏。

屏蔽电机定子齿压板局部温升过高分析

主泵屏蔽电机是化工厂以及核电站的重要组成部分,主要用来运送高温、高压、毒性、腐蚀性、放射性的液体,其安全稳定的运行对化工厂及核电站回路系统非常重要。针对主泵屏蔽电机内发热与冷却的复杂性以及工作在密封高温条件下的特点,以一台5 000 kW主泵屏蔽电机为例,采用温度场基本理论,用有限体积法对其端部齿压板和锥形环的温升进行数值计算,找到了工厂实验过程中电机端部温升过高的原因。结合电磁场分析结果,通过改进齿压板结构,给出了新型齿压板与锥形环的连接方案,从而解决了电机端部温升过高的问题,为更大容量主泵屏蔽电机温度场的准确计算提供理论和实践依据。

锥环式CVT传动效率的试验研究

传动效率是无级变速器的一项重要性能,对新型无级变速器—锥环式CVT进行传动效率的试验研究。介绍了锥环式CVT的调速原理和胀紧机构自动加压的原理;分析了锥环式CVT的功率损失及影响因素;搭建了锥环式CVT传动效率测试试验台,对锥环式CVT的传动效率进行了试验研究。试验结果表明,输入转速、负载扭矩和传动比对锥环式CVT的传动效率有较大的影响。

Z^(2)上的纯锥与K[Z^(2),σ]上的平凡分次扩张

令Z为整数加群,σ为Z(2)到除环K的自同构群Aut(K)的群同态,K[Z(2),σ]为Z(2)上的斜群环。假定K[Z(2),σ]有左商环K(Z(2),σ)。首先,给出Z(2)上纯锥的完全刻画;然后,证明了Z(2)上的纯锥的集合和K[Z(2),σ]上的平凡分次扩张的集合之间有一个一一对应的关系;最后,对K[Z(2),σ]上的平凡分次扩张进行完全的刻画。

电石反应器斜锥滑环组合密封装置的设计与分析

介绍了斜锥滑环组合密封器的工作原理和结构设计,并利用ANSYS软件分析了斜锥滑环厚度变化对接触压力、O形圈的Von.mises应力和弹簧推力的影响。分析结果表明:斜锥滑环厚度在设计范围内变化时,密封面和接触面的最大接触压力大于或远大于密封介质工作压力,说明斜锥滑环组合密封具有良好的密封性和自补偿能力,斜锥滑环密封设计符合预期。此结果为斜锥滑环组合密封的进一步研究和使用提供了理论指导。

CT导航微创外科机器人关节液压锁紧结构研究

分析了目前微创外科机器人关节锁紧机构的发展现状和存在的问题,讨论了机器人关节摩擦力矩产生的机理以及影响摩擦力矩的因素.针对当前医疗机器人锁紧结构不足之处,基于关节摩擦理论,提出并设计了三种不同形式的CT导航微创外科机器人关节锁紧结构,分别阐述了它们的工作原理和实现形式.通过对不同结构的性能对比实验,确定采用基于外摩擦环的机器人关节锁紧结构,并初步验证基于该结构的机器人系统可以满足CT导航微创外科临床手术需求.

大型汽轮发电机复合材料大锥环的设计与研究

本文利用ANSYS/Workbench建立了大型汽轮发电机复合材料大锥环的简化模型,运用复合材料经典层合板理论,在复合材料ACP模块中,对大锥环的基体材料、增强材料和铺层进行设计。同时将大锥环的半锥角作为设计变量,计算出其相应的固有频率和振型。通过计算分析得出最佳设计半锥角为22.5,为1000MW大型汽轮发电机复合材料大锥环的设计提供了参考和依据。

圆锥型场源瞬变电磁法测量数据反演（英文）

瞬变电磁法多匝小线圈装置是应用于地下有限空间、复杂地表地形的有效装置,但该装置的重叠绕制方式使其互感影响大,关断时间长。与之相比,我们提出的圆锥型场源的电感弱,关断时间短,可以有效兼顾减弱互感和适应复杂地形针对圆锥型场源场值,我们基于叠加原理,采用汉克尔变换和数值滤波法对层状介质中圆锥型场源进行了正演,验证了该场源的优势、探索了其激发的瞬变场特征,但由其激发的数据处理方法研究仍显不足。基于此,本文开展了根据"烟圈"反演结果设定初始模型的阻尼最小二乘反演方法研究。对瞬变电磁正演所获得的视电阻率进行"烟圈"反演,以"烟圈"反演结果设定的初始模型在频率域内进行了阻尼最小二乘反演。同时,从初始模型角度对阻尼最小二乘反演方法进行了改进,提出了以"烟圈"反演曲线的极值点和拐点为基点,建立阻尼最小二乘反演初始模型的方法。理论数据与实测数据反演结果表明,所研究的反演方法不仅使反演电阻率和层厚得到改善,也弥补了常规"烟圈"反演不具有分层效果的缺点,可以获得相对满意的层状反演结果。

环模模孔锥角及进料腔长度对模孔强度影响研究

环模的失效主要是由于环模模孔的磨损和疲劳破坏,模孔的结构参数直接影响模孔的失效快慢。研究环模模孔的结构,并对其进行优化,将对环模的寿命和生产率的提高起到决定性作用。本研究应用ABAQUS软件对改变模孔锥角的大小和进料腔长度的模型进行有限元分析,得到不同进料腔长度和锥角的模孔的应力分布图。找到锥角和进料腔长度对环模孔应力的影响关系。通过研究比较得到当锥角为60°,进料腔长度为6 mm时,环模模孔所受的应力较小。从而为环模孔的结构改进提供了依据。

加肋锥—环—柱结合壳试验研究

加肋锥—环—柱结合壳是柱壳与锥壳连接的一种新型的、优越的结构形式,它能大幅降低锥、柱壳结合部的应力峰值,提高承压能力,结合部结构重量较现在采用的加强结构重量小,最大应力不出现在结合部焊缝上。文中展示系列模型试验结果,通过比较分析,验证加肋锥—环—柱结合壳的优越性,验证课题组提出的计算加肋轴对称结合壳应力和稳定性的"分区样条等参元方法"和"ARSASS"程序的正确性。

薄钢壳回转体轴向磁化状态分析

潜艇壳体、弹药壳体等薄钢壳回转体的半径和壁厚逐渐变化,且两端闭合,其轴向磁化状态的高精度建模非常困难.针对此问题提出了一种锥环单元计算公式,精确划分这些轴对称薄钢壳回转体的实际结构只需要少量的锥环单元,采用一维积分方程法实现了其轴向磁化状态的高精度快速建模.空心薄壁钢球壳磁特征的验证计算表明,所提出方法的计算值与解析值之间相对误差为1.2%.简易船模磁特征的验证计算表明,所提出方法的计算值与实测值非常吻合.并且上述计算过程分别只划分了100个锥环单元,便于工程实践中的应用.