增材制造技术在超高膨胀封隔器中的应用

石油和天然气行业不断关注增材制造技术在航空航天和汽车行业的应用发展。研发了利用增材制造技术的超高膨胀封隔器,该封隔器的支承环系统由增材制造。增材制造设计大幅减少了支承系统的构件数量,同时显著提高了膨胀能力和额定压力。密封元件系统与增材制造支承环安装在一起,提供了极端膨胀比、零挤压间隙和对不规则孔的良好适应性。分析和测试结果表明:直径膨胀比高达111%,与常规封隔器相比,提高50%以上; 至少涵盖5种线重的套管(外径相同); 在148.89 ℃的温度下,密封元件能够保持压力68.95 MPa。介绍了增材制造技术、增材制造支承环概念、增材制造材料力学性能、密封元件系统优化和测试情况,以期给我国的完井作业提供借鉴。     

Finite element optimization of sample geometry for measuring the torsional shear strength of glass/metal joints

Assessment of mechanical properties of glass/metal joints is a challenging process, especially when the application relevant conditions of the joints have to be considered in the test design. In this study, a finite element method (FEM) is implemented to analyze a torsional shear strength test designed for glass-ceramic/steel joints aiming towards solid oxide fuel/electrolysis cells application. Deviations from axial symmetry of the square flanges (ends) of respective hourglass-shaped specimens and also supporting and loading sockets of the test set-up are included in the model to simulate conditions close to reality. Undesirable tensile stress and also shear stress concentration appear at the outer edge of glass-ceramic layers, which are less for the hollow-full specimen. The simulation results show that for a specimen with either 9 mm thick square- or 6 mm thick triangular-flanges, locally enhanced tensile stresses almost disappear, resulting in a symmetric shear stress distribution. The difference between the analytically derived nominal shear strength and the real critical shear stress derived via simulation reduces with decreasing the fracture torque.     

干熄焦锅炉炉管失效机理分析

通过对干熄焦锅炉炉管及腐蚀产物开展系统研究，提出炉管失效原因为氧化/硫腐蚀＋高温粉尘冲刷。长寿命炉管仅耐磨层发生了较为严重的氧化及硫腐蚀，而近基体层发生了轻微氧化及硫腐蚀，基体只发生了轻微氧化；短寿命炉管耐磨层、近基体层以及基体裂纹内均发生了较为严重的氧化及硫腐蚀，且存在珠光体球化、内表面产生全脱碳层等缺陷。推测短寿命炉管存在超温现象，而超温可加剧氧化及硫腐蚀反应。此外，短寿命炉管遭受了较为严重的高温粉尘冲刷，不仅可造成炉管减薄，还会导致炉管表面温度升高。因此，减少循环气体中粉尘量尤其是大颗粒，可有效减弱冲刷以及控制炉管表面温度，是提高炉管使用寿命的关键。     

Adaptive GLR-, Rao- and Wald-based CFAR detectors for a subspace signal embedded in structured Gaussian interference

The problem of detecting a subspace signal embedded in subspace Gaussian interference and thermal noise is studied in this paper. In this problem, both the signal-independent and signal-dependent interferences are assumed to be present, therefore the overall interference subspace covers the signal subspace. The approach of this paper extends previous works involving either of those two kinds of interferences. A set of secondary data containing only interference plus noise is employed to estimate the interference covariance matrix and the noise power. Three new detectors are designed via the generalized likelihood ratio (GLR), Rao and Wald tests, respectively. Their probabilities of false alarms (PFAs) and detections are analytically derived. The PFAs show that the new detectors have the constant false alarm rate (CFAR) property against the interference and noise. Numerical results show that the new detectors outperform their counterparts for the studied problem. Furthermore, the new detectors are less sensitive to the secondary data size and to the mismatched subspace signal than some other detectors, such as the GLR detector (GLRD), the adaptive matched filter (AMF), the adaptive subspace detector (ASD), etc.     

河南渑池地区铝土矿工艺矿物学及锂的赋存状态研究

通过河南省渑池地区含锂铝土矿(岩)层工艺矿物学分析,查明铝土矿的物质组成、嵌布特征、伴生锂分布特征和赋存状态,为矿产综合利用提供理论依据。结果显示:该铝土矿Al2O3含量为54.8%,铝硅比值(A/S)为2.6,铝土矿层和粘土岩层中Li2O含量均高于伴生锂边界品位,粘土岩中锂更为富集；矿物组成除一水硬铝石之外,主要是以集合体形态产出的粘土矿物。采用稀酸解析、选矿测试和电子探针分析锂的赋存状态,查明矿石中锂主要是以类质同象置换形式赋存在伊利石和高岭石等粘土矿物中；选矿富锂尾矿中Li2O可富集到0.57%左右,是锂综合回收利用的重点研究对象。      

紫金山东南矿段成矿期次、阶段浅析

通过对紫金山东南矿段铜钼(金)矿床地质矿化特征分析,指出铜钼矿化带主要赋存于花岗闪长斑岩的内外接触带,处于似斑状花岗闪长斑岩的上部,金矿化带赋存在表生氧化带的英安玢岩、隐爆角砾岩中。经过对矿石的组构特征、矿物生成顺序等特征分析,将矿床的成矿演化过程分为斑岩热液期、高硫化浅成低温热液期、表生氧化期三个主要矿化期次,进一步将斑岩热液期分为黑云母-钾长石化阶段、石英-绢云母化阶段、碳酸盐化阶段三个阶段;高硫化浅成低温热液期分为地开石化阶段、明矾石化阶段、硅化阶段三个阶段。研究结果为进一步研究矿床成因提供了依据。     

钢管套筒灌浆连接轴向受拉性能模拟试验研究

为研究钢管套筒灌浆连接轴向受拉破坏过程及破坏机理，试验中设计了16组48个钢管套筒灌浆连接试件，试件采用钢板代替圆钢管，并进行静载试验。分析了灌浆料裂缝扩展过程、荷载-相对位移曲线，并对抗剪键高距比、灌浆料厚度、侧向力等因素对破坏过程及承载力的影响进行分析。结果表明：对于不设置抗剪键的套筒灌浆连接试件，斜裂缝随机产生，裂缝分布不均匀；对于设置抗剪键的套筒灌浆连接试件，裂缝首先出现在底部抗剪键位置处，与水平方向夹角约为30°，随后在中部和上部抗剪键位置处分别出现斜裂缝。由于每个抗剪键上荷载分担并不均匀，与抗剪键接触的灌浆料逐渐达到极限压应力，达到极限状态时，承载力全部由抗剪键间的机械咬合力承担，在连接承载力中，可忽略摩擦力和胶结力作用。随着抗剪键高距比h/s增大，各试件初始剪切刚度相差不大，承载力增大，但增幅逐渐减小，建议抗剪键高距比0.06g/s>0.3，同时需要满足灌浆料灌注的施工要求。     

森林抚育对森林生态系统的影响

伴随着我国社会经济的稳固发展,人们的生活质量逐渐有了明显改善,而在生态问题趋于严重使人们的环境保护意识显著提高的过程中,森林抚育对于森林生态系统的作用和价值愈发凸显。对此,文章针对森林抚育,从提高森林利用率、维持森林动植物生态平衡、增加可利用水资源等多个方面就其对森林生态系统的影响进行了分析,旨在给予相关森林保护工作者可行的帮助,并以此促进我国森林开发工作的可持续发展。     

基于压缩机-支架系统的异常噪声研究

针对某乘用车发动机转速在1 573 r/min，压缩机开启时车内噪声异常的问题，对样车进行试验分析与诊断，对压缩机-支架系统进行仿真分析，提出改进方案并验证改进效果。利用LMS声振信号采集系统采集振动噪声数据，采用频谱分析、阶次追踪等方法，并结合压缩机-支架系统模态仿真结果，确定车内异常噪声是压缩机轴频21阶与压缩机-支架系统3阶模态频率接近发生共振造成的。通过优化支架结构来提高压缩机-支架系统3阶模态频率以此来避免共振，并换装橡胶驱动盘缓和压缩机输入扭矩波动。将改进结构进行整车试验，结果表明：匀速工况空调开启时问题转速下，车内噪声降低了2.5 dB(A)；匀加速工况空调开启时发动机转速1 500~1 650 r/min区间，车内噪声无峰值，其余转速空调开启时改进前/后车内噪声基本不变，噪声波动趋势平缓。