基于增强现实技术的工程图学移动端教学系统 设计与开发

依托当前快速发展的虚拟现实技术,以工程图学课程图感培养为目标,将增强现 实技术引入课程教学,开发以移动终端为应用平台的辅助教学系统,将真实场景中的平面视图 与虚拟三维立体模型相结合,通过视觉耦合叠加和增强交互操作突出体验的真实感,搭建起视 图与形体间的以图感意识为桥梁的高效转换通道,提升了抽象三维形体的可接受度。配合课程 讲解和课下辅导,学生能够有意识地强化图感在视图解读中的认知作用,该教学模式和资源的 改革探索将有助于推动新时期工程图学教学的发展。     

基于改进自适应遗传算法的海洋平台管路优化设计方法

针对海洋平台管路系统设计周期长、效率低等问题,以平台管路优化布置为研究对象,以管段长度、弯头数和架设高度为控制目标建立数学模型,对通用自适应遗传算法进行改进,设计了奖励函数处理约束条件。模拟计算结果表明,改进的自适应遗传算法进化时间大幅度减少,稳定性和进化效率明显增强;基于该算法的海洋平台管路优化设计方法,可用于进行多约束条件下的平台管路设计,可以提高设计效率、降低管路建设成本,并为海洋平台管路三维优化设计软件的开发提供理论支持。     

感应熔覆Invar36/Ni60复合涂层的温度场模拟及试验验证

采用有限元方法模拟了感应熔覆Invar36/Ni60复合涂层的温度场,并进行了试验验证,分析了不同工艺参数对温度分布的影响规律,研究了温度分布与涂层质量的关系。模拟结果表明:Invar36/Ni60复合涂层温度场的最高温度出现在基体表层附近,电流密度和电源频率是影响温度场的主要因素,Invar36含量的增加会使涂层温度出现小幅下降,并使涂层内外温度差增大。为提高熔覆成功率并减少裂纹缺陷,涂层内部的温度需控制在1430~1600 ℃,对涂层进行加热时,应选择2.0×10⁷ A/m²或更低一些的电流密度,加热时间控制在24~28 s之间。     

感应熔铸Ni60涂层中熔池的流动及成形后硬度分析

基于Maxwell方程建立含有相变过程的感应熔铸温度场模型并验证,以及以温度场模型为基础,引入流动控制方程,建立感应熔铸过程中熔池模型并分析。结果表明,熔池随电流增大而增大;频率增大并非一定使熔池增大,而存在一个极小值点;550 A时极小值出现频率约为78.5 k Hz;熔池内流场呈涡旋状且沿顺时针分布,中心接近于静止;熔池的最大流速出现在靠近交界处涂层一侧;工艺参数对熔池内流速的影响规律与对熔池大小的基本一致。涂层中存在被稀释现象,随深度增加,涂层硬度先增大后减小;对比不同粒度的涂层硬度,目数越大硬度越大,被稀释现象越明显。     

一种基于动压润滑结构的自旋转扶正器设计

针对油田杆管偏磨日益严重的问题,研究了上下行程抽油杆柱受力特点,设计出一种新型的防偏磨扶正器。该扶正器主要由扶正器轴、扶正套、接箍、弹簧垫圈和定位块组成,依靠动压润滑效应与扶正套的自旋转,将杆管间的干摩擦、边界摩擦变为边界摩擦、液体摩擦,将杆管间的单边磨损变为均匀磨损,综合提高抽油杆管的工作寿命。对该扶正器在自主设计的抽油系统中进行了性能测试,结果表明,当抽油机电机转速达到75 r/min时动压润滑油膜形成,杆管偏磨现象明显改善。该技术可增加抽油杆管使用寿命、提高油井免修周期,为油田防偏磨提供技术支撑。     

一种依靠井内原油润滑的扶正器设计

针对有杆泵抽油井中油管与抽油杆之间磨损日益严重的问题,设计了一种依靠井内原油润滑的扶正器。该扶正器设计特定的结构可以储存润滑油,并且在抽油杆与油管相对运动的过程中扶正器与油管接触部位释放出原油,利用井液中的原油增强扶正器与油管壁的润滑作用和保护作用,提高抽油杆和油管的工作寿命。试验结果表明：当抽油杆运动达到一定速度后,扶正器和油管之间可以形成稳定的原油润滑油膜。     

新型石油钻杆液压矫直机结构分析

目前的钻杆矫直装置存在矫直精度低和工作效率低的问题。设计了一种新型的石油钻杆液压矫直机。采用三点矫直原理对弯曲钻杆进行矫直,通过旋转机构旋转钻杆,并检测出弯曲位置。由移动式主机移动钻杆,使弯曲位置对准压头,提高了工作效率和矫直精度。应用有限元方法分析了关键部件的强度,满足使用要求。     

销轴换向链条式长冲程抽油机结构设计

针对传统链条抽油机可靠性差、换向平衡机构故障率高等问题，设计了一种销轴换向链条式长冲程抽油机。通过采用重力平衡和销轴换向方式，改进配重箱和特殊链节结构，换向过程配重箱与特殊链节脱离，减小对换向机构的侧弯力矩和换向冲击。试验表明：新机型保持了传统链条机长冲程、大载荷、质量轻和节电等优点，而且简化了整机结构，减小了换向冲击。