基于全井钻柱动力学的轴向减振器安放位置确定

钻柱减振器是减小钻柱轴向振动的专用工具,能够部分吸收钻进过程中所产生的轴向振动,从而起到保护钻头以及其他井下重要工具的作用。然而,对减振器效果的评价却是观点不一,技术人员对使用减振器的态度也是褒贬各有。现有的大部分方法都是将钻柱系统简化为质量—弹簧体系进行减振器作用效果分析,不但无法考虑超细长钻柱的双重非线性特征的影响,而且还无法考虑横向和扭转振动的耦合作用。特别是,目前关于定向井下部井段减振器的安放鲜见报道。文章基于定向井井眼轨迹和全井钻柱动力学特性的有限元模型,使用有限元节点迭代的方法对具体工况下的整体钻柱的动力学特性进行求解,通过对比下部稳斜段减振器前后的振动状态、有无减振器时的结果来分析减振器的作用效果。在此基础上,研究了减振器刚度和安放位置对减振效果的影响。结果表明,减振器能有效起到减振作用,减振效果随减振器刚度减小而增强,对于不同的钻柱结构,减振器的最佳安放位置不同。     

芯片上单链DNA生物膜的弯电性能分析

基于非线性Poisson-Boltzmann (NLPB)方程和液晶薄膜弯电理论,利用Fogolari修正公式,建立了单链DNA (ssDNA)分子结构特征、溶液离子浓度等因素与生物膜电势、芯片宏观变形之间的非线性多尺度关系.结合现有的实验数据,拟合了单链DNA生物薄膜的弯电系数,并将生物膜电势分布及芯片变形的线性预测...     

复杂条件下多向锚固岩石边坡稳定性拟静力分析

将拟静力极限平衡分析和滑动体位移分析法相结合,综合考虑水力条件、坡顶超载和多向锚固效应对岩石边坡的影响,建立了多向锚固岩质边坡稳定分析计算模型,给出了多影响因素下岩石边坡抗滑稳定性安全系数和累积滑移位移的表达式。计算结果表明,拉裂缝积水及出流缝被堵塞和超载不利于岩石边坡稳定性,而锚固能有效地改善边坡的抗滑稳定性,且合理地采用多向锚固效果更为明显。     

缆索承重桥并列索尾流致气弹失稳研究

为了研究表面粗糙度和雷诺数对并列索尾流致气弹失稳的影响规律,以圆心间距为4D(D为圆柱直径)的双圆柱为研究对象,通过风洞试验,在风向角α=0°～20°、雷诺数Re=18000～168800,研究下游圆柱发生尾流失稳的起振条件、振动幅度及运动轨迹等振动特性,分析增大阻尼比对尾流失稳的减振效果,探讨了圆柱表面粗糙度和雷诺数对尾流失稳的作用效应。研究表明,下游圆柱在不同的风向角及风速条件下会出现尾流驰振和尾流颤振2种气弹失稳形式;增大阻尼比对尾流驰振有明显的减振效果,但对尾流颤振的影响较小。尾流致气弹失稳有明显的雷诺数效应,随着雷诺数的增大,下游圆柱的振动形式会由尾流驰振转变为尾流颤振。增加上游圆柱表面粗糙度对下游圆柱气弹失稳的影响较小;而增大下游圆柱表面粗糙度,则会明显降低下游圆柱出现尾流失稳的可能性,并会使发散性振动转变为“限幅限速”振动。     

仿生平面三角形单元积分声场的波函数构造

波叠加法在求解声源外部辐射声场时,需要对所有离散单元进行数值积分计算导致计算效率较低,而等效源法由于过度简化单元始终存在较大的积分近似误差.针对以上缺陷,利用Helmholtz方程在球坐标系下的解构造了一种与单元积分等效且无需积分的波函数.受仿生复合材料三角形缝合结构启发,以适用范围最广的平面三角形单元为例,构造了波函数的一般形式和内推形式.最后,通过数值仿真对比了两种波函数与直接积分的计算声场的精度和效率.结果表明,两种波函数与直接积分的计算误差低于0.5%,且内推波函数的计算效率约为直接积分的6倍.     

平面二簧系统的变分迭代算法

提出了求解非线性方程组的一种有效方法——变分迭代算法。这种方法的基本特点是引进若干拉氏乘子校正其近似值,而拉氏乘子可用变分的概念最佳识别。应用这种方法,我们分析了平面二簧系统的静力逆问题。     

双馈风力发电机圆管M型空空冷却器的数值模拟研究

本文采用数值模拟方法研究了5.25MW双馈风力发电机M型圆管空空冷却器的流动和传热特性，计算值与试验值较吻合，验证了数值模拟的可靠性。计算结果表明：位于风力发电机驱动端换热管的能量经济性最高，冷却器的总体传热系数约30W/m²·K，温度效率63%。当内风路风量小于5.0m³/s时，内外风路风阻可用统一算式计算。内风路风量对冷却器的换热性能影响更大，内外风量在一定范围内匹配时，冷却器处于内外风路热平衡状态，此时能量经济性最高。