基于海底基盘的弃钻剪钳方案探讨与实现

海洋钻探是海洋勘探开发中风险极大的手段之一,在遇到紧急情况时往往需要抛弃部分水下装置尽快撤离,为了既保证撤离时间,又减少弃钻损失,提出了一种基于海底基盘的弃钻剪钳方案,即将整个钻柱从海床面切断,抛弃地层中的所有钻杆、钻具,仅回收海床面以上的相关钻具;弃钻剪钳安装在海底基盘内部并借助其动力,采用金刚石绳锯的形式,突破了水深及钻探船的限制;经过陆地试验,验证了技术方案的合理性并获得了最优的组合参数,为后续实现海洋钻探安全与事故处理提供技术和装备支撑。     

稠油油藏火驱前后储集层变化定量表征——以辽河油田高3-6-18井为例

火驱是稠油油藏继蒸汽吞吐后提高采收率的技术之一。储集层是决定火驱开发效果的根本因素,而温度是影响火驱储集层变化的主要因素。以辽河油田高3-6-18井为例,通过模拟实验,得到火驱过程中不同阶段的样品,分析了火驱前后储集层的变化,建立了研究区火驱过程中储集层变化模式。研究表明：结焦带的储集层物性较差,Fe（OH）₃沉淀物、CaCO₃沉淀物和沥青质沉积堵塞孔喉,长石向黏土矿物转化,同时生成大量的硅质胶结物,破坏了粒间孔与粒内溶孔,使孔隙度和渗透率降低,物性变差;燃烧带和已燃带的储集层物性较好,Fe（OH）₃和CaCO₃沉淀物分解、沥青质沉积的裂解,使孔喉增大,黏土矿物的烧结作用使高岭石向蒙脱石、伊利石转化,同时存在蒙脱石向伊利石的转化,使以黏土矿物为主的粒间填隙物发生不同程度的体积收缩,颗粒和填隙物之间产生裂缝,并随温度升高,裂缝会明显加宽,孔喉增大且连通性变好,孔隙度与渗透率升高。     

机械合金化FeS/Cu复合材料的摩擦磨损性能

以FeS和CuSn8Ni1粉末为原料，利用机械合金化技术和粉末冶金技术制备了FeS/Cu复合材料，探讨了不同载荷情况下所制备的FeS/Cu复合材料的摩擦学性能及润滑膜与转移膜特征。结果表明：机械合金化提高了FeS与铜合金基体界面结合性能，进而提高了材料减摩耐磨性能；当载荷较小时，摩擦副表面接触不稳定，复合转移膜不连续，摩擦因数波动大；载荷较大时，复合转移膜易破损，材料的减摩耐磨性能变差；当载荷为150 N时，载荷适宜，材料表面软化，复合转移膜更加完整，摩擦因数较小。     

基于LAN9252的EtherCAT伺服从站设计

针 对 多 轴 同 步 控 制 中 存 在 实 时 性 和 同 步 性 较 差 的 状 况 ，设 计 一 种 基 ＥｔｈｅｒＣ Ａ Ｔ协 议 的 伺 服驱 动 从 站 。 该 方 案 以Ｓ Ｔ Ｍ ３２ 作 为 处 理 器 ，使 用 Ｌ Ａ Ｎ９２５２ 专 用 芯 片 实 现 ＥｔｈｅｒＣ Ａ Ｔ协 议 的 数 据 解 析 和 打 包等 工 作 ，完 成 与 伺 服 驱 动 的 通 信 与 数 据 交 换 ，硬 件 上 实 现 了 伺 服 驱 动 电 路 设 计 以 及 实 物 制 作 ，软 件 上 完 成 了数 据 通 信 、从 站 驱 动 以 及 从 站 的 运 动 控 制 模 式 。 最 后 搭 建 了 试 验 测 试 平 台 ，试 验 结 果 表 明 ，两 从 站 接 收 同 步信 号 平 均 误 差 为 １５ nｓ ，具 有 优 越 的 同 步 性 能 。     

考虑时变刚度与侧隙影响的非对称渐开线齿轮动力学特性研究

为获得更为准确的非对称渐开线齿轮动力学变化规律,将时变啮合刚度和齿轮侧隙两个因素引入传统齿轮副扭转振动模型,建立非对称渐开线齿轮的动力学模型;利用Runge-Kutta法求解该模型,获得时间历程图、相图、Poincaré映射图以及FFT频谱图,进而分析时变啮合刚度和齿轮侧隙变化时的齿轮动力学行为。研究发现,非对称渐开线齿轮的平均啮合刚度大于对称渐开线齿轮,具有更优的动力学性能;时变啮合刚度中的1阶谐波分量对动力学性能影响不大,但平均啮合刚度影响较大,且其与动力学性能之间呈现出非线性变化规律,即随着平均啮合刚度的增加,动力学特性由差变好,但继续增加后又变差,因此,需根据实际工况确定其最优值。随着齿轮侧隙的增加,动力学性能下降,与对称渐开线齿轮相同。该项研究对于扩充非对称渐开线齿轮动力学理论体系、提高其传动性能,具有一定的理论意义和应用价值。     

电参数对运动器械用铸造铝合金微弧氧化膜性能的影响

采用由5 g/L Na_2SiO_3、5 g/L (NaPO_3)_6和3 g/L Na_2WO_4·2H_2O组成的电解液,在30°C以下对运动器械用铸造Al–Si–Cu铝合金进行微弧氧化30 min。研究了电流密度、占空比和频率对微弧氧化膜厚度、粗糙度、显微结构和耐磨性的影响,得到较优的电参数为:电流密度10 A/dm~2,占空比50%,频率600 Hz。在该条件下所得微弧氧化膜由Al、γ-Al_2O_3和ɑ-Al_2O_3组成,厚约15μm,表面平整、均匀、致密,粗糙度为0.51μm,耐磨性良好。     

高能球磨-粉末冶金法制备硫化亚铁/铁基轴承材料的摩擦学性能

以Fe、C和FeS为原料，采用高能球磨工艺和粉末冶金法制备了FeS/铁基轴承材料，研究了材料的微观结构，并考察了其摩擦磨损性能。结果表明：高能球磨工艺改善了FeS颗粒的分布均匀性及其与基体的界面结合，材料力学性能高于未球磨材料；FeS属固体润滑剂且具有良好的储油特性，油润滑条件下FeS向摩擦表面转移易形成液-固润滑膜，起到了良好的减摩抗黏着作用，FeS质量分数为8%的球磨铁基轴承材料具有较好的减摩耐磨特性和较高的承载能力。     

基于舵机驱动的仿鲹科机器鱼设计与制作

为实现仿鲹科机器鱼的模块化设计,减少仿鲹科机器鱼的制造成本,根据鲹科鱼类的游动方式,设定仿鲹科机器鱼的4大模块,包括驱动模块、连接模块、控制模块和密封模块;利用三维实体建模软件建立仿鲹科机器鱼的三维模型,结合虚拟样机技术进行机器鱼的运动仿真,采用3D打印等技术实现机器鱼的实体制作。基于舵机驱动的仿鲹科机器鱼模块化设计、虚拟样机仿真及高效率制造等研究,为其实际应用提供一定的理论前提和应用参考。     

污泥焚烧无须顾虑尾气污染物

剩余污泥处理/处置目前在我国似乎已成为比污水处理本身更为棘手的问题。为此,有关污泥处理/处置技术路线选择近年来成为热点话题。"扔"与"烧"两种极端处置方式因投资悬殊争议最大,但在"扔"已几近无路可走的情况下,污泥干化后焚烧不论是在能量平衡、基建投资还是运行费用等方面较其他选项已被确认为是一种终极选择。然而,国人"谈烧色变",普遍认为除投资外,焚烧过程产生的二口恶英、重金属以及NO_x等尾气污染物可能危及环境与健康。对此,从二口恶英等污染物在污泥焚烧过程产生原理出发,阐述它们的生成过程及其含量,论述对它们的控制与处理技术,并结合国内外排放标准审视国内污泥焚烧实例中尾气污染物排放浓度。最后,得出在焚烧过程中产生的二口恶英等尾气污染物含量本来就不高,若辅以成熟的控制与处理技术,完全可以消除尾气泄漏以及健康威胁问题,并以发达国家相应技术报告作为佐证。