双面搅拌摩擦焊消除搭接接头的钩状缺陷研究

对于搅拌摩擦搭接接头来说,焊接过程中搭接界面的弯曲会形成钩状缺陷(Hook)。当接头受外力时,Hook往往会成为接头的薄弱环节,因此有必要将其消除。基于搅拌摩擦搭接焊过程中塑性材料会垂向流动而后挤压周边材料的原理,使用双面搅拌摩擦焊方法对铝合金板材进行搭接,试图消除搭接接头中的Hook;研究了焊接速度对搭接接头组织和性能的影响。结果表明,双面焊接是消除搭接接头Hook的有效方法,当焊速为150、200 mm/min时,接头中的Hook会被完全消除。焊缝区的硬度明显小于母材区的,且硬度最低点位于第二道焊接的热机影响区和热影响区处。随着焊速的提高,接头的拉断载荷先上升后下降,当焊速为100 mm/min时接头的拉断载荷最高,为14.0 kN。拉剪过程中接头呈现两种断裂模式,当焊速小于100 mm/min时,接头呈拉伸断裂模式;当焊速大于150 mm/min时,接头呈剪切断裂模式。

石油钻机绞车变频控制系统的钩速选定及制动能力计算

本文以ZJ90DB石油钻机为例,综合考虑了绞车的电机特性和游车运行的安全性要求,研究了石油钻机绞车变频控制系统最高钩速的核算和选定,计算了绞车下放过程中制动能力的需求和制动单元的配置,并进行了相关的现场运行验证。

摩阻及扭矩分析在实时监控井眼净化中的应用

井眼净化是水平井安全、快速钻进中一个非常关键的问题,也是制约机械钻速的一个重要因素。为准确了解高效钻井施工中的井眼净化问题,国外钻井公司通常运用摩阻及扭矩分析软件,计算、输出不同摩阻系数下从初始钻进点到完钻点的上提钩载、下放钩载、旋转钩载、启动扭矩、空转扭矩、钻进扭矩等理论参数曲线,与钻进中实际大钩载荷和扭矩曲线进行趋势对比,如果实时曲线的趋势与理论曲线相同,且动态摩阻系数小于0.4,则表明井眼净化良好。这种方法能够较好地显示井眼净化状况,实现井眼净化的有效实时监控,为钻进参数的选取提供依据。文章介绍了运用摩阻扭矩分析功能实时监测井眼净化的具体作法,并通过一口实例井阐述了运用这种实时监控的钻井效果。应用实例表明,在良好的井眼净化前提下,一趟钻完成了水平段长3020 m的Ø155.6 mm小井眼水平井的钻井施工作业,无任何井下复杂和非生产时间,总共耗时8 d完成钻探,本井平均机械钻速达到29.3 m/h,钻井速度和钻井时效提高到了极致,获得了极好的技术经济效益。该方法可以为国内钻井工程师和定向井工程师在钻井作业中提供参考和借鉴。

水平井套管下入载荷计算及扶正器减阻分析

页岩油水平井由于深度深、水平段长,使得套管下入过程中摩阻过大,导致套管难以顺利下入,根据水平段的井斜角大小分为勺型井和大斜度井,不同井型套管下入摩阻不同,因此需要选择较为准确的摩阻预测模型。现场通过安放扶正器来减小套管下入摩阻,不同扶正器组合对勺型井、大斜度井的减阻效果又是不同的,因此需要对比出减摩效果最好的扶正器组合。采用纵横弯曲梁与软杆模型拟合了勺型井和大斜度井有无扶正器时套管下入大钩的载荷,并与实际值进行了对比;结合纵横弯曲梁模型分析了不同扶正器组合对套管下入的减阻效果。结果表明:考虑扶正器的纵横弯曲梁模型计算出的摩阻、钩载更符合实际,勺型井与大斜度井采用弹性/刚性扶正器组合时减阻效果最好,勺型井套管下入摩阻最大降低了79%,平均减阻70.3%,大斜度井套管下入摩阻最大降低了35.5%,平均减阻20.6%,由此可见勺型水平井比大斜度水平井更需要对扶正器组合进行优选。

基于三点开口梁弯曲试验分析3D端钩钢纤维混凝土抗弯性能

选用7种不同3D端钩钢纤维掺量的混凝土开口梁构件为研究对象进行了三点弯曲试验,结合数字图像相关(DIC)技术研究了不同3D端钩钢纤维掺量对混凝土开口梁构件抗弯性能的影响。结果表明,3D端钩钢纤维混凝土开口梁构件具有优异的抗弯韧性,其荷载-裂缝开口位移(CMOD)曲线有两个峰值,除3D端钩钢纤维掺量为25 kg/m^(3)的构件的第二峰值与第一峰值之比为0.91外,其他含3D端钩钢纤维构件的第二峰值与第一峰值之比均大于1。基于分析得到了不同3D端钩钢纤维掺量下混凝土开口梁构件的CMOD-挠度关系以及耗散能分布情况。根据DIC数据分析结果,验证了平截面假定在不同3D端钩钢纤维掺量下混凝土开口梁构件抗弯分析中的适用性,并得出了弯曲过程中中性轴位置的变化规律。基于3D端钩钢纤维的拉拔过程分析了3D端钩钢纤维混凝土的拉伸与弯曲破坏机理。

多用途船起重及重物失落工况分析

通过对一艘8800 DWT多用途船按照MSC.415(97)衡准要求的稳性计算分析,分析了衡准的适用性,不同工况、不同初始条件下船舶起重状态的稳性,不同工况下起重作业发生重物失落状态的稳性,以及船舶不同工况下的极限起重能力。

秸秆捆扎过程中打结钳嘴载荷试验分析

打结钳嘴是打结器承载的关键部件,为研究其在秸秆捆扎打结过程中的载荷情况,利用华德9YFQ-1.5系列压捆机开展了秸秆捆扎试验,由张力传感器、高速摄影机以及同步控制装置组成的试验方案,成功获取了秸秆捆扎过程中捆绳张力数据和捆绳对打结钳嘴的作用部位;研究构建了捆绳张力与打结钳嘴载荷的转换模型,结果显示捆绳对上颚的载荷较大,达到了314.89 N;通过上述所获得的捆绳对打结钳嘴载荷大小和作用位置,利用ANSYS对上颚进行相关有限元分析,得到上颚在捆绳张力最大时刻的应力载荷图,发现上颚安装滚子轴处和上颚拐角处均有较大的承载特性,其应力载荷分别为755.52 MPa和410.29 MPa。打结钳嘴实际工作过程中断裂位置验证了载荷分析的准确性,为优化打结钳嘴提供了基础数据支撑。

定向井钻压传导计算方法

在定向井、水平井钻井过程中,钻柱摩阻的存在直接影响了钻压传导,井底钻压往往低于预定施加钻压,严重影响了钻井效率。因此,科学地进行钻压传导分析,准确地计算井底实际钻压是保证定向井快速钻井的关键。考虑钻井液对钻柱轴向力的影响,并结合定向井钻柱结构特点,分别对上部钻柱和底部钻具组合进行受力分析,建立了上部钻柱和底部钻具组合轴向力的计算方法。该方法可根据井口大钩载荷计算井底实际钻压,对于分析定向井钻压传导,指导定向井钻井施工,提高钻井效率具有重要的实际意义。

基于弯折波的舰载机拦阻着舰动力学分析及仿真研究

考虑挂钩初期弯折波在拦阻钢索中的传播以及拦阻机液压阻尼作用,建立舰载机拦阻着舰动响应分析数学模型,研究舰载机在不同着陆重量与不同啮合速度组合下着舰时的钩载随时间以及冲程的变化规律,并以美国MK7-3拦阻机为例进行模拟分析,计算表明,文中建立的模型和分析结果具有良好的精度,可为飞机—拦阻机相容性及舰载机的拦阻提供有益的参考。

飞机拦阻着陆动力学分析与仿真

飞机拦阻着陆挂索后的受力状态是属飞机最复杂的受力状态形式,为研究着陆安全性,必须建立相应的动力学模型以评估飞机和拦阻机之间的相容性,从而确保飞机短距离拦阻制动的安全性,通过对拦阻钩冲击拦阻索形成的应力波进行了针对性研究,提出了飞机对中正撞击的拦阻着陆动力学分析方法,并以MATLAB为平台进行了计算机仿真,与ADA119551的实验数据相比较具有良好的精度,可为飞机拦阻着陆和舰载机着舰以及拦阻钩、航母设计提供有益的参考。

基于BP-LSTM双输入网络的大钩载荷与转盘扭矩预测

考虑影响钩载、扭矩的因素复杂多样及钻井过程的时序性特点,优选BP神经网络和长短期记忆神经网络,设计双输入网络架构,建立大钩载荷与转盘扭矩智能预测模型。该模型同时考虑影响钩载、扭矩的多种复杂参数以及钩载、扭矩等时序数据随时间变化的趋势和前后关联,通过时序性数据和非时序性数据共同预测大钩载荷与转盘扭矩。利用国内某油田钻井现场数据进行大钩载荷与转盘扭矩的预测,均方根误差分别为39.05 kN和1.6274 kN·m,平均相对误差分别为1.202%和9.038%。

高速道岔转换锁闭结构力学特性

为指导高速道岔转换锁闭结构的优化设计,根据道岔区轮轨系统耦合动力学理论和有限元方法,建立了转换锁闭结构动态受力计算模型;以60 kg/m钢轨客运专线18号单开道岔转辙器外锁闭装置为例,研究了列车过岔速度、尖轨不足位移和顶铁离缝等对转换锁闭结构力学特性的影响.研究结果表明:列车过岔速度对转换锁闭结构力学特性有显著影响,当过岔速度为250 km/h时,其受力及变形到达最大;存在一定的尖轨转换不足位移,有利于改善转换锁闭结构的受力状态;顶铁离缝的增加使转换锁闭结构的受力几乎呈线性增加,在道岔运营过程中应尽量避免顶铁离缝出现.

大位移井套管可下入深度预测

大位移井在套管下入过程中大钩载荷和套管可下入深度的预测是大位移井成功完井的关键因素之一。根据大位移井下套管的特点,考虑套管柱刚度的影响和井眼轨迹中井斜、方位的变化,建立了适合大位移井套管三维刚杆计算模型并编制了计算软件。该软件在塔里木油田某井下套管作业分析中,对大钩载荷和套管可下入深度进行了数值模拟计算及预测分析,获得较好的效果,可在大位移井工程中推广应用。

深斜井注水管柱下放力学模型研究

为了研究深斜井注水管柱的受力情况,在前人研究的基础上建立了适合于深斜井注水管柱下放的力学模型,综合考虑管柱自重、摩阻力及液压力的作用,计算了直径段、弯曲段和稳斜段管柱的摩阻力和轴向力,同时计算了各井段井口的大钩载荷;提出了管柱顺利下放的判定依据,分析了管柱下放的影响因素,并结合实例验证了计算方法的正确性。分析结果表明,弯曲段下放的管柱摩阻力随着井斜角和摩擦因数的增大而增大,管柱下放到稳斜段时摩阻力随着摩擦因数、井斜角、管柱规格的增大而增大;弯曲段管柱的钩载与下放深度呈非线性关系,随着管柱在弯曲段下放角度的增大,钩载逐渐减小,且摩擦因数越大,钩载减小幅度越大。

钻机防碰天车和大钩载荷微机监控系统设计

针对目前钻机所采用的重锤式防碰天车装置和指重表系统存在的问题，设计了以单片机为核心的微机监控系统，其基本原理是用传感器测量天车滑轮的转角信号和死绳的拉力信号，经微机处理转换为大钩高程和载荷信号，作数显、存贮。当大钩高程和载荷达到设定限位时，可实施声光预警／报警和制动。文章介绍了微机监控系统的设计准则、基本功能、技术参数及软、硬件的设计。试验证明，该微机监控系统设计合理，性能可靠，实用性强，完全达到设计指标。

飞机偏心拦阻过程动力学分析与仿真

针对飞机拦阻时,由于拦阻钩两侧拦阻索的非对称性及甲板两端滑轮的限制,常规波动力学方法求解的结果与实测值不符合。为解决上述问题,以更准确描述拦阻时的拦阻索的应力应变状态,在拦阻边界条件下,对横波传播路径进行了合理假设,确定了横波的传播路径及弯折角求解模型,并考虑了其它工程研究中未涉及的纵波反射问题,进而建立了基于应力波的偏心拦阻动力学精确模型,并在MATLAB平台进行了计算机仿真。仿真结果表明与实测符合,为飞机拦阻以及拦阻钩、航母设计提供有益的参考。

一种电力系统综合负荷模型辨识的改进算法研究

本文研究了一种具有全电压范围适应性的综合负荷导纳模型 ,提出了一种用于模型参数辨识的改进优化算法。

利用Netfilter实现NIDS集群的研究和实践

目前基于网络的入侵检测系统（NIDS）面临普通单机检测设备的数据包处理能力不能适应网络带宽发展需求的问题，该文介绍了利用NIDS集群在高速网络环境下实现入侵检测的方法。根据NIDS集群的特点利用Linux内核中Netfilter模块实现了数据包基于分流转发和会话的动态负载均衡。并通过使用基于Linux操作系统的IDS负载均衡器实现了NIDS集群在高速网络环境下的入侵检测。

车载石油钻机模拟试验方法探讨

钻机出厂试验是检验钻机设计性能、制造质量、系统及接口配套情况的重要手段。由于时间、场地、费用等问题,钻机制造商不可能按实际钻井工况进行试验。被业界认可的方法是采用模拟试验,最大钩载、清水循环、干钻井、车载钻机行驶试验等是目前经常采用的模拟试验方法。重点讨论了如何使模拟试验尽可能接近实际钻井工况。

黏滑检测和摩擦因数测定技术研究进展

黏滑振动和井眼摩阻是复杂结构井和长水平段水平井钻井面临的主要难题。为降低施工风险,提高钻井效率,使用自动化和实时模型进行分析,但需要高质量的地面传感器测量数据。为此,对地面扭矩和张力测量工具的精确测量值诊断井下条件进行研究。霍恩河盆地4口水平井的研究结果表明:位于顶驱之下的扭矩和张力测量工具能够提供关于钻柱的有价值信息,特别是扭矩信号可用于估计井下黏滑严重程度,减小了对井下动力学工具的需求,而且张力信号可用于井眼摩擦因数的精确测量,并可与扭矩/摩阻分析获得的理论值进行对比。利用合适的软件可实时进行对比分析,这有助于作业人员对黏滑和摩阻快速做出反应。