摘要：针对声子晶体设计中存在模糊变量导致带宽不可靠问题,建立新型二维多组元局域共振型声子晶体,通过数值计算得到带隙曲线并探究带隙产生机制,并基于分析包覆层几何参数和材料参数对带隙影响结果,考虑将环状包覆层材料参数作为模糊变量,几何参数作为设计变量,通过拉丁超立方体抽样进行实验设计建立基于Kriging模型的声子晶体带隙优化模型,利用麻雀搜索算法(Sparrow Search Algorithm,SSA)对Kriging模型进行全局寻优,得到声子晶体最优设计解。结果表明,优化后带隙宽度从101.17 Hz变为224.164 Hz,增大121.5%,且带宽边界均在设计目标范围内,所提出的Kriging带隙优化模型在避免大量数值计算的同时,考虑了模糊变量的影响,具有较高的预测精度和可靠性,为声子晶体设计提供新研究思路。

摘要：针对小尺寸管道壁面腐蚀快速监测,设计了一种小型低功耗腐蚀电流测试系统。基于电化学动态极化法设计三电极测试传感器,主控芯片采用STM32103单片机,进行监测、采集、变送模块化设计。集成电压扫描电路、恒电位电路、微电流监测、液晶显示等模块。通过监测系统仿真分析和实际硬件电路的在线测试,证明了研发的小型电化学系统的可靠性和适用性。在恒电位测试电路的基础上,对工作电极和参比电极回路施加10 mV/s恒定速率变化的电势差,形成固定频率动电位扫描,获得了P110管材表面的电压-电流关系图,并通过拟合得到极化曲线。由于体积小、功耗低,该系统可以安装于小尺寸管内在线监测仪器中,用于长期的腐蚀监测。

摘要：根据前期5000 m移运钻机油水电系统的管线槽结构,通过现场使用情况分析,该结构中,主管线槽采用折叠式落地结构,不方便吊车在折叠管线槽位置吊运泵组设备;且拆卸钻机时,该主管线槽成为1个独立的运输单元;去固控罐、泥浆泵管线槽对电缆的固定困难,且去固控罐电缆在泥浆泵组拖撬上需要转接,造成设备在安装拆卸过程中的不便。针对以上使用缺陷,在新移运钻机的管线槽设计上改进管线槽结构以满足现场使用需求。

摘要：深海水下闸阀和驱动器是水下采油树、出油管线、水下管汇系统等水下生产系统装备中不可或缺的设备,其密封的可靠性是影响使用性能和寿命的关键,同时也是该类阀门及驱动器国产化研究的重点。基于对国内外水下闸阀及驱动器的技术特点和应用情况的分析,结合该部件国产化研制的情况,围绕水下闸阀和驱动器密封性能研究这一关键技术问题,从密封结构设计、密封性能分析、密封可靠性验证方法研究、产品样机密封试验验证过程和问题处理等内容进行了全面的分析和研究。针对故障率较高的闸阀密封,创建了阀座密封分析模型,对比分析了不同工况下C形金属密封环的受力和变形趋势,得出了该类密封圈结构优化方案,通过PR2F性能试验验证了设计的可行性,指出影响产品密封性能的主要因素,解决了水下闸阀和驱动器国产化关键技术问题。研究结果可为提升该产品性能和国产化开发提供技术指导。

摘要：为解决深井固井现场的设备多、占用空间大和风险高等问题,开展了大流量高能混合器结构设计、固液气混合原理分析、混浆橇集成配套和双变量双闭环控制技术等研究,研制了混浆能力达到4 m^(3)/min的大流量自动混浆橇。利用流体分析软件进行固井液混合流场分析,优化混合器结构。通过厂内试验,结果满足设计要求。大流量混浆橇的成功研制为固井水泥浆的连续批量混合和泵注提供了条件。

摘要：为研究无气囊式空气包的压力脉动衰减特性,以某无气囊式空气包为研究对象,采用RNG k-ε模型结合用户自定义函数(UDF)对无气囊式空气包进行内流场分析,得到空气包不同时刻的压力分布云图、速度分布云图以及压力脉动情况。分析结果表明:该空气包对压力脉动的衰减效果较好,衰减率可达到65%。分析结果可为进一步的设计优化提供参考。

摘要：为满足超深井钻机快速搬家的要求,研制了JC90DB一体式钻井绞车,分析了绞车的关键技术及主要承载件受力情况,完成出厂及现场试验。该绞车结构紧凑、尺寸小、质量轻,适用于钻台高位布置,为9000 m超深井拖挂钻机的研制奠定了基础,实现了超深井用大功率绞车的一撬式吊装,自动送钻提升载荷大,满足中东地区用户的使用需求;其中集成一体式减速箱的设计和电气控制技术的应用,大大减少了底座管线布置,维护保养更为方便,通过更换侧板和槽体可用直径为45和42 mm两种规格的钻井钢丝绳,增强了滚筒体的通用性;厂内与现场试验结果验证了绞车设计的合理性,可适应海洋、沙漠及寒冷环境下的施工作业。该产品的成功研制可以为超深井钻机轻量化设计提供技术借鉴。

摘要：为了解决洪涝灾害中常规救援方式存在的运移距离短、效率低下、安全可靠性低等难题,设计了一种可应用于城市洪涝灾害救援的新型履带式洪涝救援平台。首先,对整机机械结构(行走、升降、救援设备布置、平台防腐等)进行设计;其次,对关键设计参数进行理论计算分析,并运用数值模拟分析技术对关键结构进行仿真分析;最后,基于所设计的救援平台,建立城区模型、受灾分析模型和救援过程模型,运用K均值聚类多目标优化方法进行救援路径规划分析,探讨城市洪涝救援新模式,并与传统城市洪涝救援进行对比分析。结果表明救援平台相较于传统救援在安全可靠性、快速性上有了极大改善;提出了新型的城市洪涝救援模式,其救援效率高于传统救援模式的效率。新型履带式洪涝救援平台可应用于救援艇运输、救援物资运输以及在灾区内部提供紧急治疗,并可作为受灾区受困人员中转基站,所提出的救援模式可有效拓宽洪涝灾害的救援方式。

摘要：为了实现水下采矿设备安全而高效的布放与回收,研制了一套采矿船水面支持布放回收系统。该系统可适应水深3000 m、最大提升能力4500 kN,其水下设备采用了法兰螺栓连接和螺纹连接相搭配的连接工艺,扬矿管采用双单根一立柱的形式,满足了水下设备安全连接、高效布放与回收的要求;系统配套了抓管机、水平动力猫道、液压吊卡、铁钻工、液压卡瓦等扬矿管自动化作业设备,可通过集成控制系统实现扬矿管从管柱堆场到井口全过程自动化输送要求。通过厂内组装、主承载结构型式试验、设备及系统功能性试验、码头组装及调试试验,表明该系统具有结构安全、系统稳定可靠以及作业高效的特点。该系统的研制成功可为其他吨位级别的采矿船布放回收系统设计制造提供参考。

摘要：传统单机单泵、双机双泵固井车受功率限制已不能满足页岩气固井施工作业要求,为了满足川渝地区页岩气固井大排量、高压力施工要求,研制了2300型电驱固井车。介绍了该设备的主要参数、主要构成、动力传动系统、混浆系统等关键技术以及现场的应用情况。现场应用表明:2300型电驱固井车配置的2500 hp柱塞泵是国内外固井车中功率最大的,85dB的工作噪音是国内外固井车中最低的,整体性能明显优于目前的柴油机驱动固井车,能很好地满足页岩气固井作业对压力和排量的"双高"要求。