井下工程参数随钻测量系统研制

钻探过程中,随钻实时测量近钻头工程参数是动态调控钻探工艺的重要依据。针对钻探过程中各项工程参数测量的需要,设计了一套井下工程参数随钻测量系统。通过室内模拟试验环境对随钻测量系统进行了试验测试,结果表明,该系统能够测量井下温度、压力、扭矩、轴压及振动等工程参数,且测量误差较小,满足实际钻探项目的需求。

基于参数匹配的航空发动机飞行性能评估技术研究

本文提出了一种基于参数匹配的发动机性能评估模型建立方法,在不依赖部件特性的情况下,以发动机可测截面参数作为输入,建立影响系数矩阵,利用罚函数法求解非直接测量参数的极小二范数解,建立了考虑性能衰减影响的发动机性能评估模型。以某型大涵道比涡扇发动机仿真模型为应用对象,结果显示,在全包线内的典型工作状态下,仿真数据与评估模型计算数据相对误差小于4.5%,表明性能评估模型建立方法是正确的,所建立的性能评估模型可满足工程使用要求。

非对称荷载下内撑式基坑支护结构参数分析及设计优化探讨

非对称荷载作用下,内撑式基坑会向荷载小侧整体偏移,这将不利于基坑的稳定,因此有必要对支护结构进行设计优化。本研究以某偏压综合管廊基坑为例,通过有限元软件PLAXIS 2D对该基坑进行了仿真模拟,模拟结果与实测数据吻合良好,验证了模型的有效性。进一步对该基坑进行参数分析,研究了支护结构长度、等效厚度和弹性模量对支护结构变形和基坑安全性的影响。研究结果表明,在两侧支护结构均按偏压侧进行设计的基础上,增大某侧支护结构长度,会使该侧支护结构水平位移最大值增大,分别增大两侧支护结构等效厚度、弹性模量,均可以减小该侧支护结构水平位移最大值和非偏压侧支护结构顶部逆向位移。基于参数分析,提出一种针对非对称荷载基坑的简单有效、经济可行的优化思路,并通过数值模拟对优化效果进行了分析,证明了该优化思路的可行性。

小口径组合桩在滑坡抢险中的设计方法探讨

为适应滑坡抢险工程的时效性和安全性,在分析小口径组合桩加固机理的基础上,提出设计流程、计算方法及具体参数取值,并应用于某铁路大临道路工程修建期间诱发的一处滑坡整治工程中,通过监控量测和数值模拟分析,验证该设计方法在抢险工程中的可行性。工程效果证明,计算方法及具体参数取值较为合理。

近钻头钻压和扭矩的高精度温度补偿方法

获取近钻头工程参数对于钻井安全生产具有十分重要的意义。随着技术的发展,地面间接测量技术已无法满足实际钻井需求,通过井下直接测量的方式获取实时的钻压扭矩等参数是当前主要研究方向。为此,根据应变测量原理,提出了井下钻压扭矩参数测量的应变片粘贴方案和电桥测量方案。试验研究表明,机械结构自身的应变与外载之间存在非线性关系,并且在高温环境下非线性误差更加突出。为了提高测量数据的精度,通过简化温度、压力和电桥输出电压之间的关系,建立数学模型,利用耦合多项式变换矩阵对机械结构自身引起的变形误差进行软件补偿。试验结果表明,该方法使直接计算应变片受力的平均绝对误差从2.14033 kPa降低为0.27739 kPa,降低了约87%。该方法有效地减小了测量近钻头钻压和扭矩的误差。

煤矿井下工程参数随钻测量系统研制与试验研究

针对目前煤矿井下各类钻孔施工无法直接获得孔内钻具相关钻进工程参数的问题,研制了适用煤矿井下工况的工程参数随钻测量系统。该系统包括硬件、传感器组件、电子器件及配套软件四部分,可以实时测量孔底钻头附近的钻压、扭矩、内外环空压力、转速、振动、温度等工程参数及方位、倾角、工具面向角等钻孔轨迹参数。详细介绍了该系统的工作原理、各部分组成及主要作用,并针对性开展了地面先导性试验。试验表明:该系统工作状态连续稳定,工程参数数据测量准确,相关数据变化趋势符合钻具实际工作状态,可以有效指导钻进施工;同一孔段测得的钻孔轨迹参数相比常规有线随钻测量系统偏差较小,完全满足定向钻孔施工需求。

航空发动机小扰动叶型受感部设计及试验研究

对航空发动机级间性能参数测试的小扰动叶型受感部进行数值模拟研究和校准试验研究。数值模拟研究结果表明,带B型整流罩的叶型受感部对流场的影响更小;校准试验研究表明,B型叶型受感部的总压特性较好,不敏感角范围为-30°~10°,总压测量误差绝对值不大于0.1%。根据数值模拟和校准试验研究结果,寻求某型航空发动机小扰动叶型受感部的最优设计方案,并在该型发动机整机全流程参数测量试验中进行试验应用,试验结果为该型发动机的性能验证、改进、改型提供了重要的技术支撑。

大跨悬索桥Π形加劲梁处风参数实测与风攻角修正

以一座已建的大跨悬索桥为工程依托,基于现场实测与计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)方法研究Π形加劲梁断面气动外形对桥面高度处实测风参数的影响,并提出实测风攻角的修正方法.进行为期5个月的桥面高度处风速和风攻角现场实测,分析风参数沿桥轴线的分布规律,并比较了桥面高度处迎风侧与背风侧风速仪实测的风速和风攻角;采用计算流体动力学方法模拟气流流经静止加劲梁断面的流场,研究来流风攻角和风速对风速仪安装在加劲梁不同位置处风参数的影响;结合数值模拟结果,通过函数拟合得到Π形加劲梁断面风速仪实测风攻角的修正公式.结果表明:实测风速在大桥主跨范围内较为接近,且边跨风速相较于主跨风速偏小;现场实测得到的迎风侧风攻角明显大于背风侧,两侧风速基本一致;迎风侧与背风侧的风参数数值模拟结果与现场实测具有一致性,主梁绕流对距主梁20 m范围内的风攻角监测结果均存在一定影响.通过本文建立的风攻角修正方法,可以根据迎风侧风攻角的实测值得到较为合理的风攻角修正结果.

船用柴油机故障诊断与预测研究

该文主要对船用柴油机的故障诊断与预测进行论述,以日常工作经验为依据,对船用柴油机的典型故障表现、原因分析以及故障排除措施进行整理,可为故障维修提供重要的参考依据。通过各种智能算法对柴油机运行过程中各参数的变化特征进行计算,然后对各参数进行阈值设计,通过传感器对船用柴油机的实时运行状态进行监测,如果实时参数超过阈值范围,系统会发出异常报警。以船用柴油机运行日志信息为依据,建立起基于事件的设备运行状态故障预测模型,对船用柴油机的运行状态进行监测,根据状态参数的示值可快速定位可能的故障点,从而提升船用柴油机故障维修效率,为船舶的安全稳定运行奠定坚实的基础。

大涵道比涡扇发动机核心机试验性能评定方法

为了在试验验证阶段准确、全面地剖析涡扇发动机核心机性能,基于核心机多次试验结果,提出在工程中易实现的核心机性能评定方法。通过试验确定测量参数,介绍核心机性能评定工作流程,论述性能评定关键参数的测量和计算方法。分析部件流量、效率等参数变化对核心机循环功及油耗的影响,以涡轮为例阐述部件试验与核心机试验差异的原因包含气动构型、工作环境、测量不确定度、冷气4个维度的因素,论述了通过减少漏气、优化工作线等手段提升部件效率,讨论核心机流量、循环功、耗油率对整机的支撑作用。核心机与部件偏离的合理范围应参照测量不确定度,超出合理范围的偏离采用了单因素敏感性分析方法分解到部件层级。结果表明:该方法适用于大涵道比涡扇发动机核心机试验性能评定,对其他构型的核心机也有一定借鉴作用。

应变测试法测试钻井参数的数据采集系统设计

设计了一种基于应变测试法的钻井工程参数随钻数据采集系统。采用四应变片全桥方式,可以对钻压、扭矩、侧向力、环空压力等钻井工程参数进行随钻测试。数据采集系统采用ADμC8xx系列单片机为主控制器,另外设计了相应的外围信号调理模块、数据存储模块、数据通信模块和电源模块等。实验结果说明该数据采集系统用于井下钻井工程参数的测试是可行的。

基于DSP技术的钻井参数数据采集系统的设计

设计了一种基于DSP技术的钻井工程参数随钻数据采集系统。钻压、扭矩、侧向力、环空压力等钻井工程参数可以随钻进行测试。该数据采集系统采用TI公司的TMS320LF2407A芯片为主控制器,另外设计了相应的外围信号调理电路、存储模块、通信模块等。一个测试实例说明该数据采集系统用于井下钻井工程参数的测试是可行的。

井下工程参数随钻测试系统设计

井下工程参数随钻测试系统是监控钻井过程中的井下参数的重要工具。通过井下工程参数随钻测试系统,现场技术人员可以实时掌握井下环空压力、钻压、扭矩和温度等工程参数,进而了解和分析井下工况。设计的井下工程参数随钻测试系统以XC886单片机为核心,利用可靠性技术,完成工程参数测试双系统。完成的井下工程参数随钻测试系统具有体积小、功耗低、抗振动和抗高温的优点。为了实现系统的工程化应用,进行了实验室测试、高温测试、振动测试和现场测试。测试证明:该井下工程参数随钻测试系统能够准确记录井下钻柱的实际动态受力状况,能满足钻井现场测试需求。

歼击机飞行员空中生理参数与飞行状态变化动态对应的可行性研究

利用歼××机载飞行参数记录系统和某型通用飞行训练质量评估专家系统,对飞行参数、飞行过程、飞行阶段、飞行动作和姿态进行动态识别,结合动态多参数生理检测仪的记录和分析,精确获得飞行员每一飞行瞬态的心率、呼吸率、体温、过载和体动情况,以及每一阶段的心率变异性时域和频域指标等生理指标。为空中动态精确分析飞行员的心理生理指标和脑力负荷的变化提供了一种方法和技术手段。

盾构隧道管片施工期上浮影响因素的现场试验研究

针对盾构掘进施工时常面临的管片局部或整体性上浮问题,依托宁波地区2例施工期发生较大上浮的地铁盾构隧道工程实例,选择地层特性、埋深等外部条件相似的区段建立掘进速度、总推力反力的竖向分力、同步注浆压力等盾构施工参数以及同步注浆浆液配比的现场试验段,并结合试验段管片上浮的现场监测数据分析上述不同单一因素对施工期管片上浮的影响规律。研究结果表明:管片下半侧注浆压力高于上半侧注浆压力时,管片上浮量增大,当压力差达0.3 MPa时,管片上浮量增加约20 mm;总推力反力变化不大的基础上,其竖直向上的分力增大时,管片上浮量相应增大,当分力增加260 kN,管片上浮量增加约15 mm;在同步注浆胶凝材料总量不变、且非胶凝材料掺量不变的基础上,随着粉灰比、水灰比的减小,浆液抗压强度、黏聚力提高,初凝时间缩短,管片上浮量减小,当每3 m3浆液中水泥的相对掺量增加100 kg,管片上浮能减小19.8 mm;掘进速度单因素对施工期管片上浮无明显影响。

钻井井下工程参数测量仪研究进展

钻井过程中准确获取钻压、扭矩、环空压力等井下工程参数对降低钻井风险和事故具有十分重要的意义。针对钻井工程参数获取困难的问题,国内外相继开发了能随钻测量井下工程参数的测量仪,在近钻头部位增加一个测量短节,安放井下电源、传感器及数据采集电路,能在不同井深、井段、钻机及不同钻井工况下连续使用,具有良好的可靠性和较高的测量精度。文中通过对国内外钻井工程参数测量技术进行调研,介绍了钻井井下工程参数的获取方法及特点,重点介绍和分析了井下工程参数测量仪的研发现状及特点。

光纤动态检测技术的研究与进展

首先,在论述光纤传感器基本理论和技术的基础上,重点以两类典型的传光型光纤传感器——反射式光纤位移传感器及透射式光纤传感带为对象,讨论了其检测原理和关键技术,以及在大型旋转机械支承——滑动轴承的润滑膜状态信息和转子振动信息、航空发动机涡轮叶尖间隙、燃油流量及人体位姿信息等重要工程参数检测中的应用;其次,分析了两种典型的传感型光纤传感器——光强调制型光纤曲率传感器和Bragg光纤光栅传感器的检测原理和关键技术,并介绍了它们分别在机匣变形动态测量和齿轮应力应变动态测量中的应用;最后,基于这两类典型光纤传感器的特点及工程应用,对光纤动态检测技术进行了总结和展望。

无人机发动机综合测试系统的设计与实现

介绍了某大型无人机发动机参数测试系统的组成、工作原理和软硬件设计,重点阐述了系统采用的软硬件结合抗干扰技术和大规模试车数据存储方法。该系统实现了发动机主要试车参数的自动化智能测试。实际应用证明,系统性能稳定可靠,操作简便,显著提高了发动机试车参数的测试精度和工作效率。

基于支持向量机的柴油机噪声品质客观评价参量权重分析

以6缸柴油机为研究对象,采用分类对偶比较法对所采集目标机型在多工况下的辐射噪声品质进行主观评价试验,选取并计算可描述其声音特性的5个客观评价参量,引入支持向量机,建立柴油机噪声品质预测模型,借助噪声测试样本验证预测模型的准确性。以柴油机噪声品质预测模型为基础构建客观评价参量的权重分析模型,分析柴油机噪声品质客观评价参量对主观评价结果的影响权重。研究表明,柴油机噪声品质主要受响度、粗糙度客观评价参量影响。该分析可对高声品质柴油机设计有指导性作用。

基于数据集中器的超燃冲压发动机分布式控制系统通信方案设计

为满足超燃冲压发动机的控制需求,开展超燃冲压发动机分布式控制系统通信方案设计研究。通过研究超燃冲压发动机的部件特性和控制需求,给出了超燃冲压发动机控制系统所需要测量的参数。设计基于数据集中器的部分分布式控制系统并对控制系统结构、总线选择、通信方案设计等关键技术进行阐述。在部分分布式控制系统中,全权限数字电子控制器(FADEC)实现控制及冗余切换管理功能并与飞机系统进行数据交互,FADEC原有的信号处理功能及故障检测功能被分散到数据集中器一级。在MATLAB环境下利用True Time仿真工具箱搭建分布式控制仿真系统对通信方案进行验证。仿真结果表明该通信方案在250kbit/s传输速率下的带宽利用率为41.14%,各节点消息传输没有冲突且传输时延不超过16.1ms。