大口径超低吸收系数中红外磷锗锌晶体与器件制备

光参量振荡（OPO）技术是目前实现全固态可调谐高功率3～5μm中红外激光的主流方案,其核心是红外非线性光学晶体,晶体品质决定红外激光功率水平。磷锗锌（ZnGeP₂, ZGP）晶体性能优异,被称为"中红外非线性光学晶体之王",但在0.7～2.2μm附近存在异常的光学吸收带,这阻碍了ZGP OPO功率的进一步提升。针对这一问题,采用自制的梯度冷凝炉,结合超低梯度冷凝技术,生长出3.8～5.0 cm大尺寸ZGP单晶,通过定向、切割、退火、抛光、镀膜等处理后,成功实现了多种规格OPO器件的生产,最大器件尺寸达30 mm×30 mm×40 mm,器件在波长2.09μm和1.064μm处的吸收系数分别低至0.015 cm^-1和0.4 cm^-1。采用单块超低吸收ZGP OPO器件,实现了3～5μm高功率中红外激光输出,功率达107 W,斜率效率为75%,光光效率为61.8%,光束质量（M²）为3.1左右。     

三电机振动筛转子对其运动的影响分析及应用

三电机自同步椭圆振动筛被广泛应用于煤矿及石油工业,针对其在实际应用中运动轨迹不理想的问题,提出了通过调试转子质量参数在一定程度上增大激振椭圆振幅。首先,利用拉格朗日方程、庞加莱法对系统的同步行为进行了理论研究,并通过数值分析求解出偏心块不同质量比情况下同步相位差近似解,定性分析了转子质量比对系统同步行为及系统运动响应的影响;然后,建立了机电耦合模型,通过计算机模拟获得同步相位差和相应的运动响应;最后,动态测试实验研究结果映证了数值分析的正确性。研究结果表明,通过调节偏心电机转子参数可以获得理想的椭圆轨迹,同时不改变转子间的同步行为,对该类振动系统的工程应用有重要的设计参考意义。     

同轴弹性耦合的四激振电机双层直线振动筛研制

为适应"振动筛+离心机"的二级固控技术的需要,设计了一种基于弹性耦合的四激振电机双层直线振动筛。通过对该振动筛的结构应力分析、模态分析、刚体动力学和刚柔耦合动力学分析,保证了所设计的振动筛强度和动态特性参数符合要求。样机的动态特性测试表明,同轴弹性耦合的两激振电机很好地实现了0°相位差附近的同步,振动筛的振动参数均衡稳定,完全达到了设计目标。现场工业试验表明,该振动筛能够在钻井过程中全程满足二级固控需求。     

三激振器双质体振动系统自同步特性研究

提出了一种三机驱动双质体自同步振动系统,该系统具有有效筛分面积大、占地面积小和地基受动载荷小的优点.首先,依据Lagrange方程推导出双质体振动系统的运动微分方程,并求出了其稳态解.然后,由Hamilton原理推导出系统的同步性条件和稳定性条件;运用控制变量法分析了中间弹簧刚度和电机安装位置对系统同步性以及同步相位差角的影响.研究结果表明:当系统参数满足同步性和稳定性条件时系统可以实现稳定的自同步运动,同步时上质体两电机的相位差角为0°,上质体和下质体电机间的相位差角为180°.最后,用机电耦合仿真结果验证了理论分析的正确性.研究结果为该系统的设计分析提供了理论基础.     

空间三机振动系统振动同步机理研究

振动同步广泛应用于物料筛分、分级和输送等工程领域。现有振动同步理论是围绕平面振动系统展开的,而对空间振动系统的同步理论研究甚少。为完善振动同步理论,研究空间三机振动系统的振动同步机理。首先建立空间三机振动系统的动力学模型,并利用拉格朗日方程推导出系统运动微分方程。然后采用小参数平均法探明系统同步条件,应用Lyapunov稳定性理论与Routh-Hurwitz判据分析系统稳定条件;运用数值计算方法讨论影响系统同步性的因素。最后建立系统的机电耦合模型分析振动系统的动力学特性,并通过实验测试验证理论与仿真分析的可靠性。通过研究发现,系统的同步行为主要由各电机安装位置和偏心转子质量决定,且非同轴电机上偏心转子质量变化对各电机的同步相位差值影响较小;当同轴两电机间距离增加至临界点后,该距离的增加不再对系统的稳定相位差值产生影响。     

迪北致密气藏大位移钻完井研究与实践

塔里木盆地库车北部构造带迪北气藏，受目的层致密、构造复杂及强非均质性等因素影响，虽已发现二十余年，试验了目的层氮气钻井、油基钻井液钻井、定向钻井及完井规模改造等提产技术措施，已钻数十口井的单井产量差异极大，至今仍未建成规模油气资源产能。针对迪北气藏目的层致密及强非均质性、侏罗系发育大段含煤地层的钻探难点，对比已钻井在目的层采用氮气或液基钻井液的产能情况及工艺优缺点，分析已钻井产能差异原因，提出在区域开展大位移近水平井钻完井提产试验的方案并上钻DT2井。实钻表明，迪北气藏侏罗系阳霞组含煤地层具备定向条件，含煤地层段没有因采用定向钻井较大程度影响井壁稳定及其它钻完节作业环节；迪北致密气藏目的层大位移井虽在工具及工艺、优质储层随钻导向等方面仍存在部分问题，但为突破该气藏数十年的制约“瓶颈”提供了一条新的途径。