MIT测井数据的点云转换及井筒形变诊断

针对多臂井径仪(MIT)采集井筒内壁空间位置参数可视化需求,现提出将其转换为点云数据,再通过对数据模型诊断分析得到井筒的形变类型。建立MIT测井过程可视化模型,通过引入柱面坐标来标定每个测点三维坐标;将每个测点的空间位置信息由极坐标转换为直角坐标,形成点云模型。采用所提方法将SH54井风险段处MIT数据成功转换为点云数据,并对该井470~471 m处的点云模型以类似CT横断扫描诊断的方式进行平铺展开,利用曲线拟合、面积计算得到SH54井在470~471 m处每个横断面的实际轮廓线和实际面积。结果表明:利用该方法生成的点云模型通过图表对比分析,可推断出该井段产生了非对称挤压缩径形变。

船桥碰撞非线性数值仿真研究

为了研究湘江流域典型桥梁船桥碰撞时的撞击力和能量转换过程,为后续大桥的防船撞设计提供参考,以株洲建宁大桥为研究背景,按照实际尺寸建立货船和桥墩模型,并使用ABAQUS有限元软件对其进行非线性动力仿真分析,研究了船桥碰撞过程中,船的撞击速度、吨位和撞击角度对撞击力的影响,以及船的变形情况和船桥碰撞中的能量转化关系。研究结果表明:船撞力峰值和船速存在正相关关系;船舶的吨位越大,撞击力峰值越大并且撞击的时间越长;船的撞击角度与碰撞时间之间没有呈现出明显的规律;船的撞击速度、吨位和撞击角度3种影响因素对船桥碰撞的撞击力和船体变形均有影响,但主要因素还是船速和船的吨位;在碰撞过程中,船的撞击动能基本转化为塑性变形能,船体变形主要集中在船艏碰撞区域,远离碰撞区域的船身部位没有明显的变形。

大跨度暗挖拱盖车站施工技术研究与应用

文章依托山东省青岛市轨道交通L6海港路站和石山路站2座暗挖拱盖车站为工程背景,详细阐述和分析了基于新型预应力锚杆的主动支护技术、受力支护体系转换技术和“半包防水+限量排水”技术在大跨度暗挖拱盖车站施工中的应用。研究表明:这3项技术在施工过程中切实达到了既安全优质、又高效施工的目的;其成功经验值得在后续施工中进行推广应用,并为其他同类工程提供借鉴和参考。

大口径KDP晶体装配附加面形畸变抑制工艺优化

在高功率固体激光装置中,大口径KDP晶体的面形畸变控制是影响终端光学组件倍频转化效率的关键因素之一。为了提高大口径KDP晶体的装配附加面形质量,提出了一种点支撑装配附加面形畸变抑制工艺方法。首先,通过遗传算法对支撑点及其分布进行优化设计。然后,采用有限元分析方法对KDP晶体的装配预紧工艺进行优化设计。最后,开展优化后的装配工艺对KDP晶体装配附加面形畸变的抑制和倍频转换效率的实验验证。实验结果表明:提出的工艺方法对KDP晶体装配附加面形畸变具有良好的抑制效果,实测面形PV值为6.51μm,二倍频转化效率可达72.6%,且重复装配的一致性良好。该方法大幅提升了晶体倍频效率和远场光斑质量,并在工程上得到应用与推广。

单节热离子燃料元件燃料质量迁移及其对元件性能影响

单节热离子燃料元件结构紧凑,能够实现静态热电转换,但运行温度高,燃料发生质量迁移,影响燃料元件性能。针对单节热离子燃料元件几何特点建立燃料质量迁移模型和热电转换模型,开发单节热离子燃料元件稳态性能分析程序,将计算结果与中国原子能科学研究院堆内试验数据对比验证后,开展了单节热离子燃料元件稳态性能分析。研究发现燃料轴向质量迁移使燃料元件功率发生轴向再分布,从而展平轴向温度分布,使热电转换效率发生小幅下降。燃料元件运行功率越高,中心孔道初始直径越小,中心孔道堵塞风险越高。径向质量迁移使燃料芯块和发射极在运行早期即发生接触,发射极在接触下发生蠕变,蠕变量受燃料芯块轴向质量迁移影响。

基于地基激光雷达的塔式古建形变分析方法

为实现塔式古建筑全部特征的定量形变分析,以传统单点高精度测量方法作为精度控制,采用两种不同测程的地基激光雷达获取塔式古建筑的内外多视点云数据,基于坐标转换和可迭代整体配准算法,得到绝对坐标系下的整体点云模型。点云数据处理包括单柱点云的提取、整体纵向剖切和单层横向剖切,使用三维建模软件和Auto CAD绘图平台,获取单柱几何信息以及绘测出塔体线剖图和各层平面图。以杭州某古塔的形变分析为例,验证了该方法对塔式古建筑定量形变分析的可行性与准确性。

基于多项式拟合模型的规划与地形图数据坐标转换方法研究与实现

针对地方坐标系与国家坐标系之间中央子午线经差较大可能导致其坐标转换时残差偏大的情况,本文从坐标模型选择、参数计算、图形数据转换等方面进行技术方法研究,并基于VBA结合Visual LISP开发了坐标转软件,实现AutoCad图形数据批量、自动、快速坐标转换处理,大幅提高了生产效率。

GPS技术在金川露天矿边坡变形监测中的应用

本文结合金川露天矿边坡变形ＧＰＳ监测研究，主要论述监测基点的选择，基点ＷＧＳ－８４坐标的确定，变形监测网的布设，ＧＰＳ数据采集、处理和质量，坐标转换的实施等，给出反演推出的若干四等三角点及其它控制点的变形数据，这些数据和造成变形的物理成因符合得很好，最后概括出ＧＰＳ技术应用于变形观测的若干优点。

基于超声波技术的绕组变形3维成像检测装置设计

电力变压器是重要而昂贵的电力设备,在运输和运行过程中,由于意外碰撞或系统短路故障的强大电动力的作用,可能会发生某种程度的绕组变形,因此,必须对变压器绕组进行带电检测,从而保证其安全可靠运行。为此,设计了基于超声波技术的变压器绕组变形3维成像检测装置。首先,为了解决超声波发射及接收探头的安放问题,提出一种超声波探头安放位置算法,通过对3种不同情况下超声波探头的安置方法的研究,提高了变压器绕组检测中超声波信号的接收效果。然后,提出一种基于超声波定位的距离转换算法,解决了被测点3维轴向坐标确定问题,据此实现了在测试现场实时生成变压器绕组3维图像的功能。接着,开发出变压器绕组变形检测装置,能够对变压器绕组实现实时3维成像和定量分析,从而完成对变压器绕组形变的带电检测。最后,在某变压器上进行了应用研究,证明了上述装置的有效性。

新疆东准噶尔卡拉麦里构造带多期变形和金叠加成矿

卡拉麦里韧-脆性剪切构造带形成于华力西中晚期,分属碰撞造山挤压和伸展造山走滑-伸展2个构造变形期,历经逆冲推覆、左行走滑、右行走滑和伸展4个主要演化阶段,金成矿空间上分布于碰撞期逆冲推覆型韧性剪切带中,成矿发生在转换造山及伸展造山时期,属C2-P(290～260Ma)走滑伸展阶段成矿事件。构造变形对金成矿的控制作用在空间上表现为深部构造层次韧性变形与其之上的中浅构造层次的韧脆性和脆性变形存在地质间断,金成矿与韧脆性、脆性变形同步且与韧性变形呈明显叠加复合关系,赋矿韧脆性和脆性构造统一于右行走滑剪切-伸展成矿体系中,具有不同的构造变形层次、变形特征和矿化特征。构造与金成矿空间叠加关系,有相应的两期成矿年龄响应和多阶段、多物质复合成矿的记录,代表一种时间有早晚、空间有重叠、物质来源多成因的叠加复合成矿关系。构造带韧-脆性变形转换与金成矿活动是区域构造背景发生明显转换过程中的多期变形和叠加成矿的形成机制,(成矿)动力学背景分别代表了碰撞造山期的逆冲推覆韧性变形、碰撞造山-伸展造山转变期的右行走滑韧脆性变形和金初始成矿、伸展造山期的脆性变形和金主成矿活动。与周围地质体的时间、物质关系探讨表明,金成矿受火山质围岩矿源层、构造生成演化及华力西晚期碱性花岗质岩浆侵位活动三大因素控制。

基于热力转换机理仿真圆柱体零件形体边界约束的热变形

提出了热变形精确分析理论与一种仿真方法以保证热误差影响下机械零件的最佳配合。从微观分子力学理论出发,在充分考虑材料属性、温度以及形体边界约束对热变形影响的基础上,提出了热力转换热变形分析理论,将零件热变形问题等效为力变形问题。针对一组铝制空心圆柱体零件进行了热变形测量实验,给出了基于ANSYS Workbench仿真环境的热力转换热变形仿真方法,并对比分析了实验结果与仿真结果。结果显示:铝制空心圆柱体零件受高温变形时,不同内外径尺寸的空心圆柱体其热膨胀系数是不相同的;外圆径向热膨胀系数大约是内圆径向热膨胀系数的2倍;基于热力转换理论的仿真结果与实验结果吻合较好,吻合度达到98%以上,验证了热力转换热变形分析理论的合理性和有效性。提出的方法弥补了ANSYS Workbench传统热分析完全忽略形体边界约束影响零件热变形的缺陷,为后期热鲁棒性结构设计提供了重要参考。

结构体系转换对PC连续梁桥变形的影响研究

结合工程实例,采用一种新型的通过改变模型参数实现模拟结构体系转换过程的计算模型,对某预应力混凝土连续梁桥施工过程中解除临时支座前后的线形变化进行了计算,并以实测数据为基础,对不同参数状态下计算模型的变形计算结果进行了比较、分析,证明了本文计算方法的正确性和有效性.所得结论对其他类型桥梁结构施工控制过程的分析也具有一定的借鉴意义.

上部边框柱外移时搭接柱转换结构的试验研究

通过一个缩尺比例约为1∶4的搭接柱转换结构模型试验,研究了搭接柱的传力机制、变形特征以及转换搭接柱上、下层梁的受力特点。研究表明,转换搭接柱刚度极大,上部竖向荷载以桁架模型传至下层柱,是良好的竖向荷载转换形式。转换层上层梁偏心受拉,下层梁偏心受压,能有效抵抗上部柱子轴力所形成的偏心弯矩。在总结了搭接柱转换结构各组成部分的受力变形特征后,提出了相应的设计建议。

软土三轴剪切蠕变试验研究及模型分析

将数字图像测量技术运用于三轴剪切蠕变试验,试验结果表明,土粒间水膜厚度对土的蠕变有很大的影响,不排水时,试样土颗粒间水膜保持不变,土的黏滞系数基本为一定值,土的流变变形较大;排水时,随着水的排出土体发生固结硬化,土颗粒间水膜变薄,土的密度增大,黏滞性增强,流变变形较小。在排水条件下,加载瞬间孔隙水压力会持续上升产生Manadei-Cryer效应,整个过程历时约10 min。随着偏应力水平的增加,试样发生鼓胀变形,进而形成剪切面发生剪切破坏;受排水路径的影响,剪切面通常位于试样偏下部位。对比数字图像测量方法和试样排水体积换算法在获得剪切应变时的试验结果,表明试验过程中试样变形的不均匀会导致排水体积换算法在计算剪切应变时产生较大误差;Singh-Mitchell模型很好地描述土的剪切流变特性,确定参数时两种方法得到的参数相差不大,偏应力水平较低时可采用排水量换算法进行确定。

涡轮叶型冷热态转换在液体火箭发动机中的应用

闭式循环液体火箭发动机涡轮叶片载荷大,温度分布复杂,叶片变形对气动参数影响显著。在以往的液体火箭发动机涡轮设计中,一般将设计出的叶片直接进行加工,而不考虑工作变形的影响。提出了一种叶片冷热态转换的方法,并以某发动机主涡轮为研究对象,首先通过气热固耦合仿真对比叶片变形对气动性能的影响,变形后的涡轮效率、流量、轴向力等参数均发生了显著变化,然后通过修正迭代对该叶片进行变形补偿,将热态工作叶片转化为冷态加工叶片。结果表明,该方法可以使叶型的气动参数得到精确控制,可开展工程应用。

东准噶尔地区与韧-脆性剪切带有关的金(铜)成矿——构造变形转换与成矿时限及地球动力学背景

东准噶尔地区位于哈萨克斯坦—准噶尔板块与西伯利亚板块缝合带南侧,是新疆北部主要的金多金属成矿带。与韧-脆性剪切带有关的金矿床是该地区最重要的金矿床类型,研究表明,韧-脆性剪切变形构造也是部分铜成矿作用的主要控矿因素。成矿同位素年代学和地球动力学研究表明,东准噶尔地区与韧-脆性剪切带有关的金(铜)成矿作用集中于晚石炭世—早二叠世(260～305 Ma),其次为中三叠世(230 Ma±),相应的构造背景是华力西晚期陆内后碰撞伸展构造环境及印支早期板内稳定体制下的造山带抬升伴随的逆冲剪切构造活化热事件。

顾及测站点变形的数据处理方法

在基于测量机器人的多测站自动变形监测系统中,针对设在变形体上的测站点自身变形问题,提出了坐标转换技术的改正思想,探讨了几种基于坐标转换的变形监测数据处理方法。这些方法能够有效地消除或削弱测站点变形、气象条件等误差对监测结果的影响。最后通过模拟算例验证了三种数据处理方法的有效性,分析了它们的优缺点和适用条件。

基于CORS的地壳运动变形监测分析基准的合理选择方法

介绍了GPS定位中有关坐标参考框架的一些重要概念,对坐标参考框架的一致性问题和采用GPS协议地球坐标系(ITRF或WGS-84)作为变形基准的特点及其适用性进行了对比分析,提出了采用ITRF作为变形分析基准时的坐标参考框架的转换与统一方法。

线接触弹流润滑下固体表面热应力的计算

线接触热弹流润滑下,与油膜接触的两固体表面会产生温升变化,固体表面必定会产生热应力,由于固体表面受到了非均匀油膜压力的约束,数值求解固体表面热应力的难度较大。将热力转换原理和热弹性力学理论引入弹流润滑计算中,给出了数值计算方法,实现了固体表面线胀系数的数值求解,解决了热应力和热弹性变形的数值计算,通过算例得到了满足收敛精度的润滑特性和热应力的数值解,并讨论分析了线载荷变化对固体表面热应力的影响。研究内容可为热弹流润滑分析和约束条件下固体热应力分析提供理论基础和数值方法。

牡丹江地震台形变数据快速转换软件

采用VB 6.0编制形变数据快速转换软件,可以将epd格式的形变数据转换成Mapsis所要求的格式,便于研究人员使用。牡丹江地震台形变数据快速转换软件已在牡丹江地震台调试通过,使用效果较好,便于推广应用。