固平28-21大位垂比水平井钻井液技术

固平28-21井水平段长2 006 m,位垂比为1.70,是长庆油田水平段最长的油井水平井,属低孔、超低渗、低电阻高泥质含量的孔隙性油层。室内优选出了CQSP-2复合盐水钻井完井液,现场三开应用结果表明,应用CQSP-2钻井完井液能使井壁稳定,在2 000 m的水平段钻进过程中,泥岩和炭质泥岩钻遇率为20.84%,总长度达418 m,井壁稳定,井下无任何掉块,井径规则,水平段井径扩大率最大为1.61%,最小为0.05%,平均为0.63%;体系润滑性能好,水平段体系摩阻系数控制为0.03~0.05,起下钻摩阻较小;悬浮携带能力强,井眼净化能力好,钻进施工顺利,没有出现任何复杂情况和工程事故;油层保护效果好,产量创该区块同目的层水平井新高,投产初期出现自喷现象,日产油量为83.6 t/d,是合水油田平均单井日产量的近7倍。     

柔性复合基体光纤布拉格光栅曲率传感器

面向生物医学智能装备和软体机器人等领域柔性机构以及高端装备和重大基础设施复杂结构的曲率测量需求,提出一种高适应性柔性曲率传感器。通过将光纤布拉格光栅封装在硅胶基体中,并将硅胶基体与聚氯乙烯薄片贴合,形成基于光纤布拉格光栅的柔性硅胶曲率传感器。采用光纤传感解调系统和标准曲率标定块,实验测得光纤光栅传感器反射谱特征及其随标定块曲率变化规律,分析了光栅波长位移与曲率变化的关系以及传感器灵敏度与嵌入硅胶基体深度的关系。实验结果表明:硅胶-聚氯乙烯基体的曲率传感器可以实现曲率变化实时测量,最高灵敏度可达0.329 2 nm/m-1。随着光纤光栅嵌入深度的增加,传感器灵敏度在0.2~0.35 nm/m-1范围内逐渐增大。在多次重复测量中传感器具有较好的一致性,可用于柔性机构和复杂结构的曲率测量。     

变体飞行器柔性复合蒙皮植入式光纤形状传感

针对变体飞行器变形机翼气动外形监测需求,提出一种植入式柔性复合蒙皮形状光纤传感方法。通过将光纤光栅传感器植入硅胶薄层,并与聚氯乙烯薄片组成复合蒙皮。建立柔性蒙皮形状传感系统,采用光纤传感解调系统,实验测得不同翼型下柔性蒙皮中光纤光栅反射谱特征及其变化规律;计算出柔性蒙皮弯曲曲率,并重建出柔性蒙皮变形三维形状;采用数字摄影测量系统完成对比测试。研究结果表明:柔性复合蒙皮变形光纤传感测量与数字摄影测试误差小于4.62%,光纤传感灵敏度达到245.5 pm/m-1。验证了植入式光纤传感方法的有效性,为变体飞行器变形机翼气动外形监测提供了参考。     

金属带式CVT夹紧力比与速比关系的试验研究

采用Fujii等推荐的推力公式,对金属带式无级变速器夹紧力比与速比的关系进行了理论计算,并设计试验方案,搭建无级变速传动试验台,对国产金属带进行试验研究,然后将试验值与理论值进行对比,得出轴向夹紧力比与速比之间的关系以及扭矩比、带轮转速等对该关系的影响。     

非晶带材生产线用磁性卷取辊吸附特性分析

根据对起卷吸附过程的力学分析建立完成起卷所需满足的力学条件。基于麦克斯韦电磁方程组,采用数值模拟方法对磁性卷取辊起卷吸附过程进行二维瞬态分析,探讨了永磁铁布局对磁吸附力的影响规律。对卷取辊外侧永磁铁布局结构进行优化,并通过模拟计算得到起卷吸附过程中磁吸附力随气隙的变化规律。模拟结果表明:在给定的气隙及空间范围内,磁性卷取辊能够克服各个阻力并完成起卷过程。     

地铁运行对老子殿木结构影响数值分析

兰州轨道交通1号线工程侧穿金天观保护区,鉴于列车运营引起的振动会对保护区中老子殿木结构产生潜在的影响,通过三维有限元数值模拟对其进行动态综合研究,以确定是否需要采取相应的措施进行保护,确保地铁运营过程中老子殿的安全。结果表明:列车轨道采用普通短枕式整体道床,列车速度为60 km/h时,满足控制标准要求,可不采取减振措施;老子殿木结构顶层水平振动较柱基础水平振动有所放大,且木结构的水平振动速度在X(沿隧道轴线)与Y(垂直于隧道轴线)两个方向的差别较大。最后提出建议控制列车最大速度不大于60 km/h,并采取中等减振措施。     

大轴径内反馈式静压轴承承载特性模拟与分析

基于CFD流体数值模拟方法建立内反馈式静压轴承的层流模型,对不同偏心率及进油压力下的内反馈式静压轴承油膜进行数值模拟分析,从而得到了对应油膜的压力场和速度场分布情况。不同进油压力对应偏心率的试验结果与数值模拟结果对比表明:采用数值模拟手段能够较好地反映出内反馈式静压轴承的承载特性变化;主轴高速转动状态下测得冷却铜辊主轴的回转精度小于0.002mm,说明内反馈式静压轴承适用于冷却铜辊的支承,具有极高的回转精度质量。     

柔性变形机翼设计及其结构力学性能分析

为提高小型无人机飞行效率,提出一种柔性变形机翼设计方法。基于机翼弦向弯度调节原理,采用柔性肋结构设计了面向小型(10Kg)无人机(UAV)的柔性变形机翼;采用计算流体动力学方法,分析了柔性变形机翼的升力系数变化和升阻比等空气动力学特性;采用有限元结构静力学方法,分析了柔性变形机翼的柔性肋结构在气动载荷下的应力变化,在风载下所受最大应力为5.3MPa,小于柔性肋的屈服强度11.65MPa。柔性肋组件设计可承受空气载荷,验证了柔性变形机翼的有效性和结构完整性。研究结果表明:设计的柔性变形机翼可以有效改善实际飞行中的气动特性,机翼最大升阻比可从60提高到110,在提升小型变体无人机飞行效率方面具有应用前景。     

PPC与IPDI原位聚合增韧聚乳酸

以聚碳酸亚丙酯多元醇(PPC)和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为反应性增韧单体,在熔融共混过程中原位聚合生成聚氨酯(PU)增韧相,制备了新型增韧PLA/PU材料。通过FTIR、万能电子试验机、TG、DSC、SEM测试研究了单体用量对PLA共混物加工性、相容性及韧性的影响规律。结果表明:随着增韧单体用量的增加,共混物中PLA组分的冷结晶温度(Tc)和玻璃化转变温度(Tg)降低;当n(NCO)/n(OH)=1/1,PPC用量为30%时,共混物的断裂伸长率和冲击强度比纯PLA分别增加71.8倍和15.6倍;原位聚合物对PLA有较好的增韧效果。