摘要：以多孔介质流体渗流和围岩应力耦合理论为基础,提出一种基于有限容积法(FVM)的水力耦合作用下射孔围岩水力压裂破裂数值模拟方法。首先,考虑初始地应力和流体渗流对射孔围岩的影响,运用坐标转换和叠加原理得到围岩应力分布。其次,考虑围岩渗透率和孔隙度的应力敏感性,通过渗流力学分析确定射孔围岩的流体压力。最后,探讨水力压裂射孔围岩破裂准则的基础上,构建考虑水力耦合的射孔围岩水力压裂力学模型,并基于有限容积法对渗流方程和应力方程予以离散,提出水力耦合作用下射孔围岩水力压裂破裂数值模拟方法。该方法实现了流体渗流与围岩应力的耦合,可精确求解水力耦合作用下射孔围岩水力压裂破裂压力和破裂时间,亦能对流体压力和围岩渗透率演化予以准确描述。相关成果丰富了水力压裂破裂机理的研究,亦可对实际工程设计提供重要的参考。

摘要：为满足钻井导向系统非接触供电单元开发设计需要,设计一种小功率调压、调频电源.采用智能控制芯片AT89C51作为控制核心部件,自振式反激变换器实现调压模块设计,全桥逆变电路实现调频模块设计,通过IR2110芯片实现驱动.控制芯片产生PWM控制信号,控制开关管的导通并在直流侧加入合适的整流电容使电压平稳输出,经隔离驱动电路实现电能的通断控制,实现电源电压、频率和幅值可调.实验结果表明:该电源具有过电流、过电压保护功能,设计结构合理,成本低廉,控制精度较高,达到设计要求.

摘要：为了研究立式钢制储罐基底隔震设计分析方法,采用3阶段设计进行隔震的优化设计.第1阶段从刚性理论出发,重点考虑隔震引起的波高放大效应,并以波高放大效应限制为界限调整隔震设计频率;第2阶段从弹性理论出发,分析隔震的基底剪力,研究隔震产生的降低效应;第3阶段将刚性理论和弹性理论所获得的基底剪力用平方和开平方的方法作为设计依据,理论上既保证两者作用效应,又为工程设计分析提供了易于理解的分析方法.研究结果表明:以此方法进行设计,既可以达到对基底剪力降低,又能够控制住波高的放大效应.

摘要：为了研究15×104m3立式储罐隔震设计影响因素,采用有限元数值仿真技术,分析了隔震刚度、浮顶质量、储液密度、罐壁厚度、罐壁的材料弹性模量、储液高度与罐半径比值对储罐的晃动频率和液固耦合频率的影响并与时程分析对照。结果表明:储罐液固耦合振动频率对隔震刚度敏感,隔震刚度较低时,液固耦合刚度的下降,使基底剪力变小;隔震刚度对储罐的液体晃动频率的影响不大,在一定的隔震周期范围内,波高无放大效应;隔震设计时,浮顶的影响可忽略;储液高度与储罐半径比对储罐的液固耦合频率和晃动频率影响较大,隔震设计时存在优化段;储液密度、罐壁厚度、材料弹性模量,隔震设计时可不考虑其影响,进行地震动台实验时,可考虑用其他材料代替钢材,不影响分析结果。

摘要：根据小功率开关电源高性价比的要求,采用通用峰值电流型脉宽发生器(PWM)UC3842芯片,设计了一种断续电流模式的Boost变换器.建立了Boost变换器DCM电路的数学模型,推导了其工作条件.采用加法器原理进行了电压外环控制电路设计,利用OrCAD软件进行了电路仿真,结果表明,所设计的基于断续电流模式的Boost变换器可以很好地提高小功率开关电源的功率因数.

摘要：传统方法制造金属基金刚石复合材料工具时,存在胎体对金刚石包镶强度不够、金刚石有效出刃高度小和难以制造具有特殊复杂结构的金刚石工具等问题,而3D打印技术为金属基金刚石复合材料的设计与制造提供了新的发展契机。本研究从金属材料、激光选区熔化(selective laser melting,SLM)成型工艺参数和金刚石参数3方面进行优选,开展SLM成型金属基复合材料的可行性试验,并进一步开展金属基金刚石复合材料的SLM成型试验。结果表明:采用SLM成型技术可提高金属基金刚石复合材料的性能。但同时,新技术的应用也还存在一些不足之处,需要针对性的深入研究。

摘要：液氢在储存、运输、应用等环节具有明显成本优势,是未来氢能储运的主要方式之一。分析了国内外液氢的生产、储存、运输技术现状以及我国液氢发展前景和存在问题;指明目前亟待解决的主要问题包括顶层设计、标准完善、多元化应用、关键技术设备自主研发等;需推进氢能在交通运输、能源供应、工业生产、商住生活等多个领域的产业应用,最终促进氢能在优化能源结构、保障能源安全、实现"双碳"目标过程中的关键作用。

摘要：对垂直于TDR探针方向平面上测试区域内含水合物沉积物的测量响应进行了有限元数值建模和分析,基于数值模型对TDR探头的探针个数、间距和直径等结构参数进行优化设计。利用优化后的探头对多孔介质中水合物饱和度进行了仿真测量,比较了表观介电常数与水合物饱和度的关系模型。结果表明:(1)随着探针个数由3增加至5,探针周围有效极化面积逐步增大;三针式TDR探头对于内外探针之间的水合物探测灵敏度最高。(2)在探针间距一定的条件下,随着探针直径的增大,“集肤效应”减弱,探测范围扩大;但探针直径越大,其对被测样品产生的干扰越大。(3)基于有限元数值模型得到TDR响应与Maxwell-DeLoor模型具有较好的一致性。

摘要：单一的槽轮机构存在柔性冲击，前置双曲柄机构可减小该冲击。其效果与各构件的尺寸有关，因此，各构件的尺寸调整是一个优化问题。该组合机构的运动学分析不仅是实时动力学分析的一部分，也是其演示动画设计的基础。本文在运动学分析的基础上，以拔盘啮入啮出时的角速度、槽轮转动时间、槽轮最大加速度作为目标函数，以曲柄存在的条件、杆长上下限作为约束函数，以前置双曲柄机构的无量纲杆长作为设计变量,建立了该组合机构的结构参数优化模型。采用线性加权组合法统一了三个分目标函数，采用网格法求解了该优化问题。数值试验表明：权值不同，寻优结果也不同；在槽轮转动时间满足要求的前提下，可通过降低主动件转速来减小柔性冲击；如果采用两个双曲柄前置机构，则可进一步减小该冲击。

摘要：设计与开发了一套可用于测量含水合物沉积物低频复电导率频谱的实验系统。系统硬件主要包括样品夹持器和参数测量模块,自主开发的测控软件能够完成参数测量模块的自动化控制以及测量数据的显示、处理和保存。开展了天然海沙中四氢呋喃水合物模拟实验与测试,分析了样品的复电导率参数响应特性,进而验证了系统的可用性。数据分析结果表明:复电导率实部反映了含水合物模拟沉积物的导电性,水合物饱和度越高则沉积物导电能力越弱;复电导率虚部反映了模拟沉积物的电极化强度,水合物饱和度越高则双电层极化作用越弱、界面极化作用越强。该系统将用于开展甲烷水合物生成/分解实验以及复电导率参数测试,为建立电法测井数据的解释模型、开发新型的测井方法提供实验平台。