摘要：混合工质合适的配比可以使其放热曲线与LNG气化曲线更好的匹配,减少冷能损失,从而提高循环效率。初选R23和R170为第一级循环的混合工质,R290、R143a、R1270和R125为第二级循环的混合工质。利用Hysys建立了利用LNG冷能发电的两级低温朗肯循环系统。以系统净输出功为目标函数,利用Design Expert设计混料试验进行计算并进行方差分析。借助Matlab中遗传算法得到混合工质配比的优化结果,其第一级循环配比:R23为80%、R170为20%;第二级循环配比:R290为33%、R134a为3.2%、R1270为60.1%、R125为3.7%。此时,系统净输出功为1 447.26 kW。再次利用Hysys对其进行验证,可靠度为99.91%。研究表明:第一级循环中制冷剂R23和第二级循环中R1270的含量对系统净输出功的影响最为显著。

摘要：为了研究影响膨胀套管接头柱面密封结构密封性能的因素,采用有限元显示动力学分析方法,对构建的膨胀套管接头柱面密封结构的膨胀过程进行有限元仿真和分析,得到了无载荷工况、内压和金属密封面初始间隙对套管接头密封性能的影响规律。结果表明:在无载荷工况下,套管接头膨胀后金属密封面间接触力为零,不具备密封性能;在0~30 MPa范围内,施加的压力越大,膨胀后金属密封面间的接触力越大,密封性能越高;金属密封面初始间隙对套管接头的密封性能影响最大,当金属密封面初始间隙在0.1~0.4 mm范围内减小时,套管膨胀后密封面上的接触力逐渐增大,柱面密封结构的密封性能逐渐提高。分析结果可为膨胀套管接头密封性能优化设计提供参考。

摘要：镁合金因其低密度被视为最轻的工程结构金属材料,但因较差的塑性变形行为限制了其广泛应用,因此增强镁合金的综合力学性能已经成为当前材料领域的研究热点.本文采用分子动力学模拟方法,研究了在拉伸载荷下石墨烯对金属镁变形行为和力学性能的影响.研究结果表明,石墨烯的嵌入能够明显提升金属镁的强度和杨氏模量,并对其塑性变形阶段的第二次应变强化产生较大影响.研究指出,石墨烯镁基(GR/Mg)复合材料和纯镁的塑性变形行为相同,在塑性变形过程中均发生了从密排六方到体心立方再到密排六方结构的相变.石墨烯嵌入位置对GR/Mg复合材料上下两部分镁基体的塑性变形行为有较大的影响.当石墨烯嵌入高度较小时,石墨烯下方的镁基体塑性变形能力较强,容易发生位错滑移,而当石墨烯嵌入高度较大时,石墨烯上下方的两部分镁基体的塑性变形能力相当,它们的塑性变形行为趋于同步.此外,本文对镁基体的相变机制也进行了详细分析.本文的研究结果对于设计高性能的石墨烯金属基复合材料具有一定的理论指导意义.

摘要：镁合金作为最轻的金属结构材料,被誉为21世纪的“绿色工程材料”,具有广阔的应用前景.晶体-非晶双相纳米镁材料更是表现了优异力学性能,但是晶体中位错与非晶相的相互作用机制尚不明确.本文采用分子动力学模拟方法研究了剪切载荷作用下纳米晶镁中刃位错与非晶相的相互作用机制.研究结果表明,纳米晶镁中非晶相与位错的相互作用机制表现出一定的尺寸依赖性.相较于非晶相尺寸较小的样品,较大的非晶相尺寸会导致较大的二次应力强化现象.非晶相和位错的作用机制主要归结为非晶相对位错的钉扎作用.对于非晶相尺寸较小的样品,非晶相对位错的钉扎作用有限,钉扎时间较短,其相互作用主要是位错绕过非晶相的机制;而对于非晶相尺寸较大的样品,非晶相对位错的钉扎作用较大,钉扎时间较长,其相互作用主要是非晶相引发的位错的交滑移机制.本文的研究结果对于设计和制备高性能的镁及其合金材料具有一定的参考价值和指导意义.

摘要：高熵合金突破了传统合金的组成框架,呈现出独特而优越的力学性能.然而,作为合金家族近年来出现的新成员,高熵合金的潜在变形机制亟需进一步揭示.本文采用分子动力学模拟方法研究了纳米孪晶Cr_(26)Mn_(20)Fe_(20)Co_(20)Ni_(14)高熵合金在拉伸载荷下的力学性能,从原子水平揭示了孪晶界对纳米孪晶Cr_(26)Mn_(20)Fe_(20)Co_(20)Ni_(14)高熵合金变形行为的影响.研究结果表明,纳米孪晶Cr_(26)Mn_(20)Fe_(20)Co_(20)Ni_(14)高熵合金的屈服强度随着孪晶界间距的减小而增大,呈现Hall-Petch关系.然而,孪晶界间距存在一个临界值,使得高熵合金的屈服强度在该值前后对孪晶界间距的敏感度发生了明显改变.研究指出,随着孪晶界间距的减小,纳米孪晶Cr_(26)Mn_(20)Fe_(20)Co_(20)Ni_(14)高熵合金的变形机制发生了从以位错滑移主导到以非晶化相变为主的转变.本文的研究结果对于设计和制备高性能的高熵合金具有一定的参考价值和指导意义.

摘要：偏心轮式抽油机换向机构中的套筒-长杆滑槽存在高副,其承载能力关系整机安全性及使用寿命,鉴于此,对其进行有限元接触分析。利用有限元分析套筒-长杆滑槽高副,采用折线法进行套筒母线修形,降低套筒两端的应力集中。有限元接触分析后表明,在套筒端部存在应力集中,采用折线法进行套筒母线修形后降低了套筒两端的应力集中,在实际加工生产该套筒时,设计其最佳接触线长度为0.495 m。同时,研究为后续结构优化提供了数据参考。

摘要：金属玻璃因其较差的室温塑性限制了其广泛应用,因此提升金属玻璃的力学性能、探明金属玻璃的变形机制已经成为当前材料领域的研究热点。采用分子动力学方法研究了晶粒尺寸和分布对晶体/非晶B2-CuZr/CuZr双相复合材料力学行为的影响。研究结果表明,随着纳米晶粒的尺寸增大,复合材料变形模式发生了从相对均匀变形到单一剪切带的局部变形的转变。研究指出,增大纳米晶粒尺寸/体积分数能有效提高复合材料的峰值应力,但除了较小尺寸纳米晶粒模型外,双相复合材料的塑性没有明显增强。此外,相对于交叉排列,纳米晶粒的对齐排列导致了更严重的塑性应变局部化。本文的研究结果对于设计和制备高性能的金属玻璃材料具有重要的参考价值和指导意义。

摘要：鄂尔多斯盆地南部黄土塬地区油气资源丰富,但是受表层复杂黄土地质地貌影响,一度被认为是地震勘探的'禁区'.经过几十年来地球物理学者对黄土塬采集方法不断的理论创新与实践验证,已经具备了一套成熟的、适合于黄土塬的地震勘探技术.本文主要是对鄂尔多斯盆地黄土塬目前比较成熟的地震采集技术现状进行介绍,包括:经过多年的实践,已经形成一套成熟的表层结构调查方法开展表层结构精细调查,来指导地震波的逐点激发因素设计;为了确保激发子波的能量和频带,通过'多井组合、基于岩性、含水性'的逐点井深设计;提出的黄土塬沟中弯线法、山地多线法、蛛网状三维、滚动非纵和三维等一系列的高效益、低成本地震观测系统,解决了黄土塬地震勘探的诸多难点问题.最后,对未来黄土塬地震采集技术的发展趋势进行展望.

摘要：桁架作为油气管道跨越某些障碍物时的支撑体之一,若发生破坏会威胁油气管道的安全运行,对已发生破坏的桁架设施进行安全评价十分必要。普光气田P201~P301桩某冲沟跨越因实际施工时变更设计方案、场地沉降的原因,桁架西端工字梁腹杆发生变形、管箍发生损坏。以该跨越桁架为研究对象,建立跨越结构在沉降状态下的有限元模型,运用AUTOPIPE软件对桁架变形与受力情况进行分析。结果表明:桁架的3根长弦杆是安全的;最西端横梁的轴向内力、垂直方向剪力、水平方向弯矩均远远大于东端横梁的受力与弯矩,其所受的最大相当应力超过许用应力,处于不安全状态;除最西端横梁外其他横梁均是安全的。针对西侧横梁的不安全性,建议去除桁架西侧盖梁顶与工字钢中间的支撑构件,以减少受力,并需定期对该桁架设施进行检测。

摘要：为了提高梁式结构光纤光栅振动传感器的测量灵敏度,设计并提出了一种悬臂梁结构的光纤光栅振动传感器。首先对悬臂梁结构的光纤光栅振动传感器的工作原理进行理论上的分析,其次对结构中悬臂梁长度和光纤光栅有效长度与固有频率和灵敏度的关系进行了仿真,以便传感器获得较高的灵敏度。仿真结果表明,固有频率随光纤光栅有效长度的增加而逐渐减小,但灵敏度随悬臂梁长度的增加而增大。而当光纤光栅有效长度增大时,光纤的固有频率和灵敏度有减小的趋势。根据理论上分析和仿真结果,最终确定了‘E’型梁结构的最佳参数和光纤的有效长度,这一点在实验中得到了很好验证。实验结果表明,传感器的平坦区域为15 Hz^60 Hz,其固有频率为83 Hz,灵敏度高达481.32 pm/g。该振动传感器在振动信号检测中的良好表现,这将在桥梁、建筑等振动传感领域具有重要的研究意义。