分段压裂可降解涂层球座密封设计

针对分段压裂可降解球座在井下环境中易自行降解使密封时间较短的问题,基于发明问题解决理论(TRIZ)技术冲突解决原理提出一种涂层球座锥面的创新设想,采用热喷涂工艺在可降解球座锥面制备耐降解金属涂层;应用Pro/E软件建立可降解球及球座相接触的三维几何模型,应用ANSYS软件对可降解涂层球座进行有限元仿真分析,并对可降解球座涂层锥面进行承压性能试验。仿真结果表明:可降解球的接触应力集中区域主要位于球座接触密封的涂层锥面,在接触面上的接触应力最大,最大应力值为205 MPa,并向两侧递减。试验结果表明:可降解球与球座涂层锥面可形成良好的密封系统,并且具备50 MPa承压性能。     

水平井连续油管高效钻磨技术研究

为提高水平井连续油管钻塞作业施工效率,通过分析连续油管钻磨工具的工作特性以及水平井携岩规律,优化了施工过程中的工作参数,形成了水平井连续油管高效钻磨技术方案:选用?73 mm螺杆马达+?112mm平底磨鞋,设计施工排量360~450 L/min,钻压5~10 kN在大港油田GD14H井进行现场应用,应用结果表明平均单塞钻磨时间约为1 h,钻磨效率较高,具有较广泛的应用前景。     

基于TRIZ的机械产品突破性创新设想产生过程研究

为解决机械产品突破性创新设想产生的问题,将发明问题解决理论(TRIZ)应用于新产品开发的模糊前端阶段。在建立产品技术系统主功能物质-场模型的基础上,提出了机械产品突破性创新的方法;基于TRIZ全局理想化,对实现产品主功能的技术子系统进行了功能裁剪及可用资源分析,进而利用技术进化理论对实现产品主功能的技术子系统进行了技术预测,并应用计算机辅助创新软件(CAI)工具建立了机械产品突破性创新设想产生过程模型。中药滴丸机创新设想的产生验证了该方法的有效性。     

盾构管片拼装机举升机构优化设计

分析了管片拼装机垂直升降油缸举升机构和平行四边形举升机构的异同,得出采用平行四边形举升机构在空间的布置以及结构性能方面都优于采用垂直升降油缸举升机构。通过对管片拼装机的平行四边形举升机构进行建模分析,并采用MATLAB优化工具箱对平行四边形举升机构进行优化设计,对比优化前后液压油缸受力曲线,得出优化后的液压油缸受力明显小于优化前。     

阶梯轴类零件楔横轧成形的变形特征

应用ANSYS/LS-DYNA建立楔横轧轧制阶梯轴的有限元模型,对轧制过程进行了模拟仿真,并分析了轧件在展宽段内应力场、应变场的分布情况以及轧件变形过程中金属的受力和流动情况。结果表明轧件所受应力表现为两拉一压状态,且轧件心部应力较大;应变表现为轧件轧细部分应变较大,应变由外层到内层逐渐减小,轧件心部应变最小。轧件两端变形,中部则基本未受影响,变形呈对称分布;轧制过程中,轧件径向压缩并轴向延伸,轧件应变最大区的位置由外部逐渐移至心部。     

基于突变理论的机械产品突破性创新耗散结构模型及其评价

为揭示机械产品突破性创新内在的动态演化机制,提出了一种基于突变理论的机械产品突破性创新耗散结构模型及其评价方法.首先叙述了耗散结构理论与熵变;然后应用发明问题解决理论(TRIZ)中的冲突解决原理分析了机械产品突破性创新尖点突变过程,建立了机械产品突破性创新耗散结构模型,指出了机械产品是在一个非平衡的开放系统中,系统内各技术子系统之间非线性相互作用下,以尖点突变的形式产生的宏观的“巨涨落”,从而形成的一种新的有序的耗散结构;最后基于信息熵理论提出了机械产品突破性创新的评价方法.以中药滴丸机为例,对2种不同状态下的滴丸机进行定量分析,结果较好地验证了该方法的合理性.     

基于ADAMS/Car的双横臂悬架的运动学建模与仿真

采用虚拟样机技术,利用机械系统动力学分析软件ADAMS建立了双横臂独立悬架的多刚体模型,并对模型进行仿真计算,得到了前轮前束角、前轮外倾角、主销后倾角、悬架刚度等定位参数在行驶过程中随车轮上下跳动的变化曲线。结果表明,在曲线平衡位置处,前轮前束角正处于零点;前轮外倾角略小于零,约为-0.03°,主销后倾角约为7.78°,主销内倾角约为9.4°,仿真模型的动特性与样车悬架的动特性基本一致,该方法可以准确地计算悬架的多种性能,提高了仿真精度和设计效率。     

可降解桥塞中心管力学性能分析

泵送桥塞水平井分段压裂技术是目前页岩气开发的主体技术。设计了一种由可降解粉体材料加工而成的新型可降解桥塞中心管,对可降解桥塞中心管承压进行理论计算,并对桥塞中心管进行坐封过程和压裂过程的有限元分析,为我国提升泵送桥塞水平井分段压裂技术奠定坚实的技术基础。     

基于Pro/E和ADAMS的3-RPC并联机器人运动学与动力学仿真

以3-RPC型并联机器人为研究对象,利用Pro/E软件建立了虚拟样机模型,通过Pro/E和ADAMS的接口程序MECHANISM/Pro将实体模型导入到ADAMS环境下,实现了3-RPC型并联机器人机构的运动学与动力学性能仿真分析.这种方法不需大量的数学计算和计算机语言编程工作,非常快捷、方便、准确,为样机的调试与控制提供了理论依据.     

基于车路相互作用的动态特性分析

基于车路相互作用建立了简化的双自由度四分之一车辆振动模型,以路面不平整度为激励,描述了路面不平整度的功率谱密度,运用随机振动理论分析了不平整路面上的车辆对路面的随机动压力。实例分析表明,动载系数随着车速和路面不平整度的增加而增加,动载系数是反映随机动压力大小的重要参数。