考虑热固耦合作用的高温高压井井筒完整性分析

以高温高压井套管-水泥环-地层为研究对象,建立套管-水泥环-地层组合系统的热固耦合模型,结合边界条件和连续条件,得到相应的应力解析解,并与有限元结果进行对比,验证了解析方法的计算精度.通过分析热固耦合作用下的解析解和不考虑热载荷的解析解,发现热载荷对整体等效应力的影响较大.采用Mises、Drucker-Prager及Mohr-Coulomb屈服准则定义失效系数评价套管-水泥环-地层组合系统的井筒完整性.讨论了水泥环弹性模量、泊松比、非均匀地应力系数、地层温度、套管内压等参数对套管内壁、水泥环内壁及第一、二胶结面失效系数的影响.上述因素对套管内壁、水泥环内壁及第一、二胶结面失效系数均有影响;第一胶结面失效系数较高,对井筒完整性影响较大.      

尾翼展开部件测力天平技术研究

风洞是进行空气动力学研究与飞行器研制的最基本的实验设备,在风洞中进行尾翼展开部件测力实验是导弹风洞实验的一个重要部分,为型号设计提供可靠的气动数据.风洞测力实验是风洞中最基本的实验,而风洞天平是实验中最基本的装置.本文介绍了尾翼展开部件测力实验的小量程天平的研制,主要包括天平结构、量程、组桥方式及静校方法和校准公式;并介绍了实验采用的风洞和实验模型.经过试吹风检验和实验结果分析表明,实验数据合理可靠、对称性和重复性都较好,设计的天平符合要求,采用的组桥方式也是新颖独特,试验委托单位对最后的实验结果和试验效率作出了高度评价,满足了该型号的实验要求.     

基于NB-IoT的无线抄表系统设计与实现

为了便于管理人员及时准确地采集到用户电能消耗数据,提高工作效率,基于嵌入式与NB-IoT物联网技术,设计出一种无线抄表系统,能够实时采集和监测用户用电情况。该系统以低功耗的STM32系列微控制器作为主控芯片,利用RS485接口的Modbus-RTU通信协议采集电能信息;运用RFID无线射频识别技术进行Mifare卡识别,读取用户信息。基于BC35-G通信模块结合UART串口及AT指令,建立起主控芯片与华为云平台的联系,利用4G网络传输的MQTT通信协议将采集到的数据上传至华为云平台,提高了数据传输的实时性和可靠性,为实现及时准确地采集用户电能消耗数据,提供了解决方案。     

Fe基金属玻璃的耐辐照性能研究进展

Fe基金属玻璃具有长程无序结构且内含大量的自由体积,相较于传统耐辐照晶体金属具有不同寻常的结构优势,且由于其具有较低的加工成本、超高的强度、较好的软磁性能与较宽的过冷液相区等优良的理化性质,而得到研究人员的密切关注,被认为或可以作为面向等离子体候选材料应用于聚变装置中,因而关于其耐辐照性能的研究得到了广泛开展。团簇加连接原子模型可以指导金属玻璃组分的设计,获得具有更高玻璃形成能力的Fe基金属玻璃,且具有更大负混合焓的组分原子可以提升金属玻璃的晶化开始温度,为突破尺寸限制以及提高Fe基金属玻璃的稳定性提供了一条崭新的思路。从团簇加连接原子模型设计金属玻璃的角度简述了本课题组研究的两种成分的Fe基金属玻璃Fe80B13Si7及Fe68B25Zr7的选择依据,同时根据国内外研究现状,总结了在离子束辐照下,Fe基金属玻璃的结构、表面形貌、磁性能以及光学性能的变化,探究了其辐照损伤的形成机制,并浅析了Fe基金属玻璃具有较好的耐辐照性能的原因,为其应用于聚变堆环境作为第一镜等构件材料以及开发具有更大极限尺寸、更好耐辐照性能的Fe基金属玻璃的研究提供一定的数据支撑。     

能量法分析管道固定墩推力的平巷长度影响规律

采用能量法对平巷隧道管道进出洞口处的固定墩推力进行理论分析,得到了解析计算公式。根据研究结果,利用VC语言编制了相应计算程序,集成到油气长输管道工程设计系统PIPSOD软件中。分析隧道平巷长度对管道固定墩推力的影响规律,得知进出洞口处固定墩推力随隧道平巷长度的增大而非线性增加。应用4套管道有限元分析软件Ansys、Autopipe、Algor和CaesarII,对川气东送工程某隧道X70钢管道固定墩推力的能量法计算结果进行精度验证。计算结果表明,能量法的解析解和有限元结果吻合很好,其最大相对误差仅为4.5%。     

灰色系统理论在林业用地预测中的应用

根据灰色系统理论,建立了辽宁省某市林业用地的常规GM(1,1)预测模型,并进行了模型精度检验,相对误差最大为0.53%,利用该模型对2003年的林业用地状况进行了预测检验,相对误差为3.65%,小于5%,证明该预测模型预测精度较高,预测效果较好。针对灰色系统理论及研究区域林业用地的特点,提出了在今后林业用地预测时可以在利用GM(1,1)模型进行预测的基础上,叠加国家规划中每年的生态退耕还林量而获得最佳林业用地量预测值的建议。     

大型激光陀螺仪的研究进展

基于Sagnac效应的大型激光陀螺仪是测量地球参数的核心设备。与小型的惯性导航陀螺仪相比,大型激光陀螺将转速测量的灵敏度和稳定性提高了6个数量级,性能提升使大型激光陀螺仪在地球物理、大地测量和地震学领域的全新应用成为可能。本文介绍的大型激光陀螺仪是目前用于研究地球参数(Earth Orientation Parameter,EOP)测量的重要技术手段,可直接通过测量地球自转旋转角速度解算世界时(Universal time 1,UT1)。相比较于国外大型激光陀螺仪的大量成功应用,国内还需要不断提高大型激光陀螺的研制应用水平,以满足高精度测量地球旋转角速度解算UT1的需求。     

基于温度变化的测地激光陀螺相对误差分析

大型测地激光陀螺是一种基于Sagnac效应的惯性传感器,能够精确监测地球自转角速度,在世界时、地震波检测以及基础物理等领域都有很好的应用前景。测地激光陀螺对环境温度的变化较为敏感,温度变化使测地激光陀螺的腔长发生改变,进而引起尺度因子的改变,最终影响到测地激光陀螺仪的测试精度。本文通过对测地激光陀螺的不同工作环境进行温度测试,当温度变化并且热源位置不同时,分析并讨论了测地激光陀螺的相对误差。当温度变化最大时,分析了激光陀螺环形腔材料使用量与相对误差的关系。结果表明：当实验室的温度变化最大时,蒲城实验室的工作环境优于临潼实验室的工作环境,不同构型测地激光陀螺相对误差的范围在10^-6—10^-9。当测地激光陀螺仪中微晶玻璃的使用量增加时,相对误差减小。     

深井复杂地层钻前地应力不确定性的置信度分析

利用测井约束地震反演方法构建待钻井测井曲线,结合组合弹簧模型分析其水平主应力,并引入概率统计方法,提出了一定置信度水平下的深井复杂地层钻前地应力不确定性分析方法.以待钻深井MS1井为例进行复杂地层地应力的不确定性分析.结果表明:置信度水平为90%时的MS1井最大,最小水平主应力梯度区间为[2.89,3.05]MPa/100 m,[2.38,2.45]MPa/100m;MS1井4 000 m处的主应力实测值在置信度水平为90%的主应力分布区间内;置信度水平越高,地应力分布区间越大,其不确定范围越大;反之,地应力不确定范围缩小,其可信程度也随之降低.     

Failure probability analysis of coal crushing induced by uncertainty of influential parameters under condition of in-situ reservoir

The uncertainties of some key influence factors on coal crushing, such as rock strength, pore pressure and magnitude and orientation of three principal stresses, can lead to the uncertainty of coal crushing and make it very difficult to predict coal crushing under the condition of in-situ reservoir. To account for the uncertainty involved in coal crushing, a deterministic prediction model of coal crushing under the condition of in-situ reservoir was established based on Hoek-Brown criterion. Through this model, key influence factors on coal crushing were selected as random variables and the corresponding probability density functions were determined by combining experiment data and Latin Hypercube method. Then, to analyze the uncertainty of coal crushing, the first- order second-moment method and the presented model were combined to address the failure probability involved in coal crushing analysis. Using the presented method, the failure probabilities of coal crushing were analyzed for WS5-5 well in Ningwu basin, China, and the relations between failure probability and the influence factors were furthermore discussed. The results show that the failure probabilities of WS5-5 CBM well vary from 0.6 to 1.0; moreover, for the coal seam section at depth of 784.3-785 m, the failure probabilities are equal to 1, which fit well with experiment results; the failure probability of coal crushing presents nonlinear growth relationships with the increase of principal stress difference and the decrease of uniaxial compressive strength.