裂缝性油藏大尺度可视化水驱油物理模拟实验

为了更好地认识裂缝性碳酸盐岩油藏的渗流机理,结合实际油藏地质特征设计制作了裂缝不充填和裂缝充填形式的2组大尺度可视化模型。采用油藏实际油样和相似地层水进行水驱油机理模拟实验。观测到由于裂缝性油藏非均质性的影响,水驱后残余油分布形式多种多样。其存在方式各有不同,主要形式有柱状、角隅状和膜状,每种残余油的形成机理也有所不同。结合实验结果,对2组可视化模型水驱油效率以及含水率变化规律进行了分析,发现与常规孔隙介质水驱油特征有明显差别。

基于Helly跟驰模型标定参数的跟驰行为分析

参数标定在跟驰模型研究中占有重要地位.利用实验车在实际道路交通环境下采集实验数据,通过数据处理得到跟驰车辆对的行驶轨迹.然后对Helly线性跟驰模型进行标定,并使用Bootstrap方法对标定结果进行可靠性估计.根据模型参数分析了不同行驶状态和驾驶经验的影响,研究表明,减速停车过程中驾驶人的反应时间显著小于加速启动过程;减速停车过程中驾驶人对速度和距离变化的反应更加明显,并且非专业驾驶人的敏感性要高于专业驾驶人.

虚实共生复杂体系仿真实验支撑技术研究

复杂体系仿真实验技术是对于复杂体系运用研究十分重要。作战体系是典型的复杂体系,在平行系统、共生仿真、数字孪生等理念的基础上,归纳了虚实共生复杂体系仿真实验的主要特点。以复杂体系仿真实验环境架构设计为重点,对实验环境体系结构、混合式仿真驱动机制、虚实数据接入模式进行了研究,为实现多域联合、数据融合、资源综合、人机融合的复杂体系实验,开展"整体、动态、对抗"的复杂体系综合运用提供了可行的方法和途径。

基于仿真数据的钻机动力头设计知识获取方法

研究了如何从工程仿真获得的中间数据中提取设计知识的方法。对同一个设计问题,依据设计变量的不同取值构建正交实验表,对正交实验表中每一种实验方案的变量取值采用Pro/E建立设计问题的实体模型,将该实体模型导入ADAMS内并添加约束及驱动,从仿真后处理中导出设计问题的不同特征数据,并以该特征数据以及该问题的相关计算数据构成新的二维表,采用粗糙集理论对二维表数据进行知识抽取。以锚杆钻机动力头设计的仿真数据抽取知识加以验证,验证结果得出动力头设计的体积取中间值并且轴向推力取较大值时最终的冲击钻进能力才最强等实用性知识,从而证明该知识获取方法是正确有效的,该方法也为其他工程仿真分析软件抽取设计知识具有很好的借鉴作用。

虚拟仿真实验技术在机械原理实验教学中的应用研究

本文简要地介绍了可视化虚拟仿真测试系统的结构、工作原理及特点。本文还探讨了如何更好地将计算机辅助设计技术应用于机械原理实验教学、以使机械原理实验的教学跟上当今信息时代发展的步伐。

面向人因因素的驾驶模拟综合实验平台搭建

驾驶人人因因素特征与交通安全有着紧密的关联,但是实验平台的不足导致从人因因素的角度分析交通安全问题的研究难以推进.虽然驾驶模拟技术在驾驶人研究方面得到广泛应用,但其能采集的数据参数有限,使它对于人因因素研究的支持仍然存在很多不足.因此,为了支持人因因素与交通安全相关研究并便于分析危险产生机理,综合多种实验设备及方法,搭建了面向人因因素研究的驾驶模拟综合实验平台.提出了应用该实验平台的基本流程,并举例说明了该平台在多方面支持了基于人因因素的交通安全相关研究.

小半径曲线通过仿真数据处理与试验对比研究

为比较不同数据处理方式对机车小半径曲线通过动力学性能的影响,运用多体动力学软件SIMPACK建立了某大功率交流传动电力机车动力学模型,采用不同方式对机车通过R300 m小半径曲线仿真结果处理,并与试验数据对比分析。结果表明:1)数据处理方式对机车小半径曲线通过动力学性能影响很大。轮轴横向力和轮重减载率2 m平滑后统计值比1/4周长滤波时小9.84%~22.67%,各指标变化也更平缓;脱轨系数滤波后与滤波前相比,统计值减小14.62%~28.39%,明显消除了高频干扰信号的影响,且波长越大滤波的影响越大。2)轨道不平顺越大,同一指标采用不同方式处理后变化百分比越大,数据处理方式对机车动力学性能的影响也越大。3)各指标试验中的评定值对应的仿真轨道不平顺均较平均值对应的不平顺大;不同线路条件,不同方向上轨道不平顺的差异性又各不相同。应在今后的分析中考虑数据处理和线路不平顺的差异性,使仿真更好地反应实际。

磁阻反应式有限转角电机特性分析

介绍了磁阻反应式有限转角电机的主要结构及工作原理。由于其独特的不对称结构,必须进行三维电磁场仿真分析。通过仿真,分别得到磁链、电感、转矩与电流和转子位置角的三维曲面图,建立相关数据库,并分析了电机的静态特性。根据非线性磁参数法,建立了电机的数学模型。将电机的磁化曲线数据ψ(i,θ)转变为i(θ,ψ)的形式,代入数学模型中。再采用四阶Runge-Kutta法和有限元法求解电压平衡方程和机械运动方程,得到线圈电流、转矩、转子位置角等参数的动态特性曲线。并进行了静态转矩和动态特性实验。将实验结果与仿真结果进行比较,结果证明了求解方法的正确性。

大数据驱动的环境景观设计方案评估研究

当前环境景观设计方案评估模型存在错误大、结果主观性比较强的缺陷,为了解决当前环境景观设计方案评估模型存在的弊端,提高环境景观设计方案评估精度,提出一种基于灰色关联分析法的环境景观设计方案评估模型。首先,对国内环境景观设计方案评估相关文献进行研究,分析环境景观设计方案评估错误大的影响因素;然后,建立环境景观设计评价指标体系,引入大数据驱动分析方法——灰色关联分析法描述环境景观设计方案评估指标之间的关联度,并建立科学、客观的环境景观设计方案评估模型;最后,在相同环境下,与其他环境景观设计方案评估模型进行对比测试,结果表明,灰色关联分析方法获得了理想的环境景观设计方案评估结果,相对于其他模型,所提环境景观设计方案评估结果更加科学、准确,具有十分广泛的应用前景。

自动机机构运动可靠性仿真试验系统应用研究

针对高射频自动机系统在实际试验中存在成本高、周期长和试验量少的问题,建立一种自动机机构运动可靠性仿真试验系统。该系统从工程实际运动机构系统的运动规律和系统性能出发,通过整合运动机构系统仿真模型可靠性分析的数据来源,建立可靠性仿真模型,并综合集成3维辅助建模软件、有限元分析软件等商用软件,结合经典可靠性分析方法,建立一个协同的运动机构可靠性仿真试验系统,从而对运动机构系统进行可靠性试验分析与评估。仿真结果表明,该系统能够实现工程实际复杂运动机构可靠性仿真试验。

红外双幅度脉冲间隔调制通信系统传感器稳定性控制模型

传统脉冲系统传感器稳定性控制模型忽略了对脉冲控制器驱动全域总线的设计,导致无法实现脉冲信号的全域连通,因此传统控制方法存在较大偏差。为此,构建新的红外双幅度脉冲间隔调制通信系统有限时间传感器稳定性控制模型。采集脉冲同态数据,完成脉冲资源文件信息的重新配置。设计脉冲控制器驱动全域总线,重组数据传输结构。应用脉冲内部领域微控制器,将脉冲信号转换为数字信号,连通脉冲全域总线完成全区域脉冲连通。组合和划分区域内脉冲能量簇,依靠各层级的驱动节点实现逐级控制,实现整体性传感器稳定性控制。实验所得数据表明:所设计的传感器稳定性控制模型的脉冲发条高频和红外低频脉冲控制偏差较小,与传统模型相比具有明显应用优势。

卡车驱动桥壳体机械扩胀成形工艺分析及实验研究

提出一种适用于中型卡车驱动桥壳体制造的施加轴向辅助推力的机械扩胀成形工艺。推导了低于金属再结晶温度条件下方管坯极限扩胀成形系数的解析式,并对成形过程中各力参量的匹配对极限扩胀成形系数的影响规律进行了分析,给出了径向胀形时轴向辅助载荷的取值范围。根据所得出的理论,以某5t卡车驱动桥壳为研究对象,基于有限元软件DEFORM-3D对成形过程的关键工序进行了数值模拟,获得了金属流动状态、应力应变分布及壁厚的变化规律,并对桥壳在扩胀过程中出现缺陷的形式和部位进行了预测。在挤压设备上进行了相关的物理试验,结果表明轴向辅助载荷对于防止胀形过程中发生拉裂的必要性。实测了试验中合格样件的外形和壁厚分布,试验结果与有限元模拟结果吻合,从理论和实践上验证了机械扩胀成形工艺应用于制造中型卡车驱动桥壳的可行性。

基于HBase的配用电海量时序数据存取研究

针对配用电海量时间序列数据,目前南方电网普遍采用关系型数据库进行存储,在技术上使用分库、分区、分表、联合索引等方式进行优化,灵活性、可扩展性、存储量等方面都存在问题。为满足配用电海量时间序列数据的存储要求,分析了关系型数据库优缺点,提出采用分布式数据库HBase构建电力系统数据中心以提高系统性能,并重点分析了HBase数据存储机制及实现方法,最后通过仿真实验进行对比。实验结果表明,基于HBase的配用电海量时间序列数据存取技术在存储及查询操作上具有较大的性能优势。

驾驶行为特性数据的实验观测方法研究

研究驾驶行为特性能够在微观层面深入认识交通个体特征,为交通行为建模(例如跟驰模型、换道模型等)提供理论依据,同时也有助于挖掘宏观层面的交通流运行特性和交通事故发生机理。因此,构建系统性的硬件平台与软件环境以及设计合理的实验方案,实现对驾驶行为特性数据进行观测,是支撑相关领域研究的重要基础。对现有驾驶行为特性数据的实验观测方法进行综合分析,总结了高点录像法、模拟驾驶法以及车载实验法这三类典型观测方法的特征,并在此基础上提出了各种实验方法的适用范围。

全尺寸隔水管在复杂应力状态下的力学特性试验研究

为对隔水管在复杂应力状态下的力学特性进行试验研究,研制了能够模拟高液压环境下管柱力学行为的特殊试验装置——深水管柱力学模拟试验系统,并借助该系统对全尺寸隔水管在受内外压条件下进行了力学特性模拟试验。结果表明:试验系统运行良好,能够有效地按照要求进行加载、卸载。试验中通过对隔水管试件进行内外压加载,同时对系统两端的轴向活塞加压,消除了由于内外压产生的轴向力,实现了在内外压条件下的隔水管力学特性模拟试验。通过在管柱外壁粘贴电阻应变片,得到了其真实径向应变与环向应变随内外压变化的关系曲线,并通过分析计算得到了试件的真实应力状态。由于隔水管加工制造等方面的误差,真实的应变数据、应力状态与理论推导结果并不重合。为了提高深水作业的安全性与经济性,可以借用试验结果对理论推导值进行修正,也说明了用试验方法进行隔水管力学特性研究的重要性。该试验系统为深水作业管柱等的模拟试验提供了一个良好的平台,能够有效降低深水钻采作业的风险,提高深水钻采作业的经济性与安全性,具有较高的推广应用价值。

面向自动驾驶的仿真场景自动生成方法综述

随着自动驾驶测试验证对虚拟仿真场景依赖程度的增加,传统基于专家经验的场景枚举生成方法已无法满足测试需求。数字虚拟仿真场景自动生成方法在场景多样性、危险性、可解释性、生成效率等方面存在巨大技术优势,是提高汽车自动驾驶技术测试验证安全性和可靠性的关键,已成为当前汽车智能化领域的研究热点。在广泛调研场景自动生成方法领域研究成果的基础上,系统地梳理了场景定义、场景解构、基于机理建模的场景生成、数据驱动的场景生成等方向中最新的研究进展,重点分析了一些值得深入研究的问题,最后对未来可能的研究方向进行展望。场景解构方面,针对场景具有无限丰富、极其复杂、不可穷举特征的问题,应重点关注“场地-气象-交通”耦合的多源异构复杂场景解构方法研究;基于机理建模的场景生成方面,针对多样性、边界性的测试需求,重点关注场景组合生成研究、边界场景优化生成及自适应生成研究等方面;基于数据驱动的场景生成方面,采集内容丰富的数据集是研究的基础,应充分挖掘场景数据的测试价值,重点关注场景重构、加速测试的场景采样、危险场景衍生等方面的研究。未来的研究应重点关注以上几个方面,建立完整的自动驾驶虚拟仿真场景自动生成体系,为L4级及以上的高等级自动驾驶大规模仿真测试评估奠定理论基础。

耦合FLUS和Markov的快速发展城市土地利用空间格局模拟方法

模拟城市土地利用空间变化格局的研究,对未来区域规划以及实现可持续发展具有十分积极的作用。以往基于FLUS的研究栅格尺度较大,如何模拟快速发展中城市的复杂土地利用变化过程,挖掘土地利用变化驱动机制值得进一步探讨。本文构建了耦合FLUS和Markov的城市土地利用格局拟合框架,创新性地引入房价指标表征社会经济属性,以深圳为研究区,基于30 m空间分辨率小栅格尺度的土地利用分类数据和基础地理、路网河网、感兴趣点等多源空间变量,模拟不同发展情景下的未来城市土地利用空间格局,并通过随机森林进行土地利用变化驱动因素分析。研究结果表明:本文提出的耦合FLUS和Markov方法相较于传统CA模型(RFA-CA和Logistic-CA)精度更高(FoM=0.22),能更准确地模拟快速发展中城市的土地利用变化过程;多情景土地利用格局制图结果验证了城市发展过程中生态控制线的重要性,进一步说明本文拟合框架在未来城市规划布局中的参考价值;医院、娱乐场所等的基础设施和公交、路网密度等的基础交通比自然因素(高程、坡度)对城市发展的影响更大,到海岸线距离会在一定程度上限制深圳内部土地利用变化过程。本研究所构建模型及精细制图结果,可为城市区域规划和空间格局模拟等相关研究提供参考依据和理论基础。