摘要：针对连续管水平井钻进过程中存在的屈曲锁死、钻压不足等问题,设计一种基于钻柱侧向弹性的增强动力轮式推进器,可获得较高的轴向推拉力。应用钻柱纵横弯曲理论和齿轮-钻屑的几何关系,分别建立包含轮式推进器的底部钻具组合力学模型和蜗轮蜗杆卡阻力学模型,利用模型分析轮式推进器的工作特性。结果表明仅靠钻柱自重产生的推拉力有限,利用偏心垫块与推进器串联组合所产生的钻柱侧向弹性可大幅提高轴向推拉力;偏心垫块-推进器组合的轴向推拉力随两者间距的减小而增大、随偏心距增大而增大,较自重式推进器提高10倍。最大被卡钻屑尺寸随齿轮模数和齿数的增大而增大;卡阻力与钻屑和齿轮材料的强度比正相关。

摘要：为了研究下穿运营高铁顶管群施工过程中的地表变形情况,通过三维数值模拟及现场监测,研究下穿运营高铁顶管施工案例中的地表变形规律,并通过分析相关影响因素,提出地表沉降控制措施。研究表明:顶管施工过程中,3倍管径范围内地表变形受施工影响较明显,最大变形点发生在顶进断面顶管轴线位置,当距管轴线距离大于3倍管径时,地表沉降量逐渐收敛于零;横向沉降趋势呈“U”形分布,沉降量随着距顶进面距离增大而整体减小,但变形量分布形态基本保持不变。天窗施工期间,列车开通运行24 h后地表产生明显变形,列车运行48 h后地表变形基本趋于稳定。受管-土相互作用影响,地表沉降理论计算结果较数值模拟结果略小,建议复杂地层条件下微型顶管土压力计算优先选用太沙基理论。

摘要：为研究井壁崩落形成椭圆形井眼后套管受力情况,在弹性力学理论的基础上,结合复变函数方法建立了非均匀地应力作用下椭圆形井眼内套管-水泥环-地层组合体应力模型,根据应力边界条件与位移单值条件得到了系统各界面处应力分布的半解析解;并探究了井眼椭圆度、水泥环弹性模量和泊松比对套管外壁径向应力与Mises应力的影响。研究结果表明:与圆形井眼相比,椭圆形井眼能减小套管所受最大应力,降低应力非均匀度;高泊松比、低弹性模量水泥环也有利于减小套管受力。研究成果对井壁崩落段地层钻井液密度、套管规格选取和固井水泥性能设计具有重要的指导意义。

摘要：转子运动过程中在转子背面产生的回流以及随转子的转动而不断变化的入口速度角导致了转阀的水力转矩变化较大,影响了转阀的动态性能。利用动量矩定理建立转阀水力转矩的理论模型,然后利用CFD方法,针对所设计的实验样机进行三维流场仿真,对转阀水力转矩的几种影响因素进行仿真分析。研究结果表明:在转阀关闭的起始阶段,水力转矩使转阀趋于打开,其余阶段,水力转矩使转阀趋于关闭;采用曲线阀口可以使水力转矩变化平缓;适当增大定转子轴向间隙、增加转阀阀瓣个数、减小转子阀瓣厚度可以减小水力转矩,改善电机的控制性能。

摘要：为了改善信号发生器的控制性能、提高连续波信号的产生速率与传输距离,需要设计合理的转阀阀口形状。根据压力-流量关系式推导出可以获得简谐波压力信号的阀口形状曲线方程,并据此方程对设计的转阀定转子形状进行了修正。通过三维流场仿真分析了不同定、转子轴向间隙对压力波信号的影响。结果表明,当轴向间隙小于1 mm时,推导所得的转阀阀口曲线可以获得较理想的简谐波压力信号。为了解决减小轴向间隙引起的阀口冲蚀和堵塞问题,建议在转阀设计中增加与转阀并联的旁路,在转阀入口处增加过滤装置。

摘要：浅圆仓以其独特的结构和使用优势在粮食储备中得到了广泛应用,但也面临着通风与控温、虫害控制及作业安全等多方面的挑战。基于此,本文分析了浅圆仓的结构特点和应用现状,指出其在粮食储存中的优势与局限性,并提出了相应的建议,旨在为浅圆仓的优化设计、科学管理及安全使用,提供有益的参考。

摘要：基于悬链线理论及立管与海床接触模型,建立了一种估算立管疲劳寿命的方法,模型中考虑了深水浮式平台运动过程中立管悬链线形状的变化及触地区域海床接触刚度大小对疲劳寿命的影响。分析表明:浮式平台的运动会引起立管悬链线形状的改变以及立管内部应力的重新分布,这是引起立管疲劳损坏的主要原因;随着海床土体刚度的增大,立管疲劳寿命逐渐降低,为了获得准确的立管寿命,有必要对海底土体进行更为全面细致的研究。通过与现有分析方法比较,本方法具有计算方便快捷,结果可靠等优点。研究可为钢悬链线立管的设计分析提供一定的参考。

摘要：为了满足无线随钻测量对高传输速率的迫切需要,避免采用现有固定结构的数据报,通过分析井下参数的特点,提出了一种适用于无线随钻测量系统的通用、高效、灵活、可扩展的数据报协议。针对系统传输效率提出的增量传输技术避免了冗余数据,缩短了数据报长度。设计的数字排列数据域定界方法是对传统数据报定界的改进,能够根据参数的实际取值来动态调整相应的数据域大小,有效地利用了数据报空间。数据报编号方法能够根据需要自行定制数据报格式,提高了系统的灵活性,并使系统具有可扩展性,能够满足随钻测量系统测量更多参数的需要。

摘要：基于无线随钻测量对高传输速率和高可靠性的需要,提出钻井液连续波信号的OQPSK调制方式。分析QPSK的延迟正交调制与相干解调原理,研究输入比特序列相位矢量图的变化;依据连续波的产生原理,分析转阀调整相位的转动机制、调整相位时信号波形与转速变化的关系、OQPSK连续波系统的信息速率、频带利用率和误码率,并进行仿真。结果表明:OQPSK消除了π弧度的相位变化,属于恒包络调制,适合低信噪比的钻井液信道,同时简化了相位调整的复杂度,降低了发生器的设计难度;对于π/2和3π/2的相位变化转阀分别适合采用'减速-加速'和'加速-减速'的转动方式调整;采用位置闭环与速度闭环相结合的电机控制方式,既可获得相位稳定的信号,又可减小电机的动态扭矩;在相同载频和信噪比条件下,OQPSK的信息速率和频带利用率是二相键控系统的两倍,可改善无线随钻测量系统的传输性能。

摘要：以弹性力学为基础,对套管-水泥环-地层多层组合系统在理想固井状况下受非均匀地应力和均匀内压时的受载特性进行了分析;并依据接触条件和连续条件建立了相应的线性代数方程组,得到了套管-水泥环-地层多层组合系统应力分布的解析解;研究了水泥环厚度、弹性模量、泊松比、套管层数变化对最内层套管外壁径向应力分布规律的影响,并讨论了上述因素对最内层套管外壁径向应力最大值及应力分布非均匀系数的影响。结果表明:上述因素对最内层套管外壁径向应力的分布均有影响;对于具体问题,应综合考虑组合系统的几何、力学参数确定上述参数的最优值。本文研究可为复杂地层套管柱设计及多层复合材料的抗外挤问题提供参考。