摘要：根据实际井眼轨迹的特征及系统动力学理论建立了抽油杆柱在实际井眼中的动态仿真模型。应用有限差分法对不同抽油杆柱组合在实际井眼中各个节点的三维受力特征及位移做出了较详细的分析,在此基础上利用模块化编程技术开发了三维井眼条件下杆柱设计、力学分析及偏磨点位置预测软件,并对抽油杆柱组合的合理性、杆柱的受力特征、偏磨状况等进行了仿真。对现有抽油杆柱系统进行分析并提出优化方案。软件计算结果与实验井测试数据一致,体现了软件有较好的预测效果和较高的现场实用价值。

摘要：将核磁共振可视化技术和岩心驱替实验相结合,观察了弱凝胶在岩心中的分布特征和运移规律,对不同聚合物-弱凝胶组合方式下的驱油特征进行可视化实验研究。将聚合物和弱凝胶进行组合,设计了3种组合方式:水驱+聚合物驱(方式1),水驱+聚合物驱+弱凝胶驱(方式2),水驱+弱凝胶驱+聚合物驱(方式3)。对不同组合方式在驱替过程中的压力变化、T_2谱特征、核磁共振图像、驱油效率进行了研究。研究表明,核磁共振图像可直观表征弱凝胶在岩心中的形态分布及运移特征,也可反映出残余油的分布特征;T_2谱特征表明聚合物和弱凝胶均具有调剖和驱油作用,组合方式2的调剖效果最明显;3种组合方式中,组合方式2的驱油效率最大,为78.84%,比初次水驱提高了18.33%。

摘要：采用空间薄壁板壳元与空间梁元混合离散模型对大吨位起重机钢丝绳缠绕卷筒进行有限元分析,将有限元方法与进退法优化方法耦合形成数值算法进而对卷筒进行优化设计。有限元分析按最危险工况进行载荷组合并全面考虑复杂外载荷影响。通过优化,使影响卷筒自重的筒壁厚度下降,得到受力复杂的带内筋板大型卷筒在满足包括稳定性要求在内的各项工程约束条件下的最佳设计。

摘要：反命题作为一种可变(未知)边界问题近年来得到了广泛的研究。本文给出了亚声速平面叶栅反命题计算的势函数变域变分有限元解法。变域变分通过把可变边界结合在变分泛函中,使其与求解流场的控制方程结合起来,从而使可变边界求解和流场分析可以完全耦合进行。本文针对亚声速平面叶栅的反命题,根据泛函的驻值必要条件,介绍了变域变分有限元方法的求解过程,最后给出了两个数值算例。这两个算例均采用四节点矩形单元的插值基函数,第一个算例用于检验程序的可靠性,第二个算例设计了一个给定叶面马赫数分布的叶型,并与试验结果进行对照。

摘要：随着传统行业、新兴产业的不断升级,炭、石墨材料(CGM)已成为支撑高新技术发展的重要战略资源和基础矿物原料。目前针对CGM的研究主要围绕宏观性能,对其孔结构的系统报道较少。众所周知,CGM的宏观性能取决于其微观结构,而孔结构的研究又占据了微观结构的重要一环。因此,本文回顾了CGM的应用与发展,总结传统CGM的孔结构特征,在此基础上,对比讨论了传统CGM与多孔石墨烯及3D多孔石墨烯复合材料孔结构的内在差异,并进一步分析孔结构特征对其综合性能的影响和内在联系。为阐述CGM物理和化学性能、材料改性、性能优化及新工艺的设计提供理论依据。

摘要：周末或者某个长假，大家可以各行其是，尽情放松一下，其中包括沏上一杯热茶，读一本喜欢读的闲书．这里，向各位朋友推介一本新鲜出笼的好书——《音乐中的科学》，这是一本以自然科学的眼光审视音乐艺术的科普著作．书很薄，总共不到200页；书很美，图文并茂，文笔优美；书很好懂，有一点科学知识和音乐修养的人就能流畅阅读；书很耐读，读后回味无穷．因此，不仅理工科的学人见了会爱不释手，而且人文社科的学人也会给予青睐，尤其是那些音乐艺术的从业人员更能从中获益匪浅．

摘要：在气体动力学问题研究中经常会碰到诸如激波、翼型设计等未知界面问题。未知界面的存在为该类问题的理论分析和数值求解带来了很大困难。刘高联针对未知界面问题发展了一种变域变分有限元方法,该方法将未知界面看作是一个变化区域的边界,采用变域变分将未知界面结合在变分泛函中,使其与求解流场的控制方程结合起来,从而将未知界面的求解和流场的求解完全耦合进行,因而是一种处理未知界面的独特工具,极适合于气动外形的设计求解。本文运用变域变分有限元方法对翼型跨音速流动正、反命题进行了数值研究。由于在跨音速翼型绕流中存在激波,所以为了得到压缩激波解,采用了“人工密度”办法。几个算例均得到了满意的计算结果和设计结果,证明了本文方法的有效性和优越性。

摘要：流致振动蕴含着可观的能量,通过能量收集技术可将其转化为电能.为提高低速流场中能量转化效率,本文实验研究了不同截面下钝头体以及它们的宽厚比(W/T)对流致振动能量收集特性的影响,并通过计算流体动力学(computational fluid dynamic, CFD)仿真分析了尾流特性.流致振动能量收集装置由压电悬臂梁和不同截面的钝头体构成.首先搭建了流致振动能量收集风洞实验平台,钝头体的截面分别设置为矩形、三角形和D形,宽厚比分别设定为1, 1.3, 1.8和2.5.然后利用实验方法分析不同形状钝头体的宽厚比(W/T)对位移响应和电压响应的影响规律.最后通过计算流体动力学模拟揭示实验结果的内在力学机理.实验结果表明,当钝头体截面为矩形时,增大宽厚比可以显著提高电压输出峰值;当钝头体为三角形和D形时,增加宽厚比将使系统呈现"驰振"→"驰振+涡激振动"→"涡激振动"响应特性变化趋势,提高了低风速时的能量收集效果. CFD结果解释了实验现象,即随着宽厚比增加,钝头体尾流会产生更加强劲的涡街,显著提高流致振动能量收集效果.相关结果可优化流致振动能量收集装置结构,为提高低速流场的能量收集效果提供理论和实验依据.

摘要：凌桥支线工程是青草沙水源地原水工程陆域输水系统的主要组成部分，选择合理的输水管材对工程的安全及节能具有重要意义。在考虑土压、管道内压、地面堆载和交通载荷共同作用的同时，还考虑了土体的初始应力场及非线性变形特性，采用弹塑性力学模型与有限元方法，对凌桥支线输水管道的受力情况进行理论分析和数值模拟，得到输水管道应力应变变化规律，这将对凌桥支线输水工程管材的优化设计具有积极意义。

摘要：本文运用赝势函数变域变分有限元方法进行了跨音速翼型设计。赝势函数的引入既保留了势函数模型在求解方面的优越性,同时又是势函数对有旋流动的一个自然的、物理上相容、数学上求解简便的推广;变域变分是一种处理未知界面的独特工具,极适合于气动外形的设计求解。跨音速翼型设计的实例表明,本文方法是有旋流动翼型设计的有效工具。