双驴头抽油机优化设计与运动学仿真分析

借助三维建模软件UG与动力学仿真软件ADAMS建立双驴头抽油机虚拟样机模型,并进行运动学仿真分析。研究了该抽油机在上、下冲程过程中的运动特性,仿真结果与实际值吻合较好,验证了虚拟样机模型参数设置的有效性与可靠性。以CYJS10-5-37型双驴头抽油机为例,进行优化设计,减小了减速箱扭矩峰值,提高了节能效果。     

单齿圈牙轮钻头轮体速比的计算机仿真

为进行整个牙轮钻头轮体速比的仿真研究，先研究了单齿圈牙轮钻头轮体速比仿真。借助钻头几何学、运动学和已建立的岩石与牙齿互作用力学模型，在一定假设的基础上建立了牙齿运动和受力、牙轮扭矩、牙轮角速度和角加速度等的仿真模型。用计算机程序模拟单齿圈牙轮钻头在给定岩石中的钻进过程，得到了单齿圈牙轮转速与钻头体转速的比值（轮体速比）的变化规律。接着用软件试验探索岩石、钻压、移轴距对单齿圈牙轮钻头轮体速比的影响。仿真软件试验结果与台架实物试验结果的比较证明，这种仿真方法是可行的。     

基于虚拟设计的齿轮油泵三维动态仿真

为解决齿轮油泵设计中内部集成与外部布局的协调问题,提高设计效率,在介绍虚拟设计技术对产品仿真的主要意义的基础上,提出了齿轮油泵的虚拟设计流程。分析了流程各步骤的实际意义和重点解决的关键问题。借助Solidworks、Pro/E、UG等三维造型软件,创建了齿轮油泵系统各零部件的实体模型,并进行了虚拟装配,实现了系统的三维动态仿真。通过仿真既可得到可能的模型配置,又可检测零件间的装配干涉,修正原始设计,辅助优化设计,动画模拟部件及整机的装配与运转,为齿轮油泵产品的批量制造和质量的提高提供强有力的保证。     

海上天然气液化工艺流程优选

LNG-FPSO（LNG Floating Production Storage and Offloading Unit,又称FLNG）是集海上液化天然气的生产、储存、装卸和外运为一体的新型浮式生产储卸装置。作为LNG-FPSO的核心技术,海上天然气液化工艺将对该装置的建造运营费用、运行稳定性和整个系统的安全性产生很大的影响,而现有的3种基本类型的天然气液化工艺（氮膨胀、混合冷剂和级联式制冷液化工艺）都不能完全符合海上天然气液化工艺的设计标准。为此,根据海上作业的特殊工况,组合模拟了6种适用于海上天然气液化的工艺流程,并从制冷剂流量、功耗、关键设备数量、天然气流量敏感性、天然气组成敏感性、易燃制冷剂储存和海上适应性等方面对各流程进行了比较,根据计算结果及对各流程的定性分析,优选出带预冷的氮膨胀液化工艺［即丙烷预冷双氮膨胀流程、混合制冷剂-氮气膨胀（并联）流程和混合制冷剂-氮气膨胀（串联）流程］为LNG-FPSO装置的首选工艺,且发现随着预冷深度的增加,该工艺的海上适应性减弱,功耗降低,处理能力增强。     

基于虚拟样机技术的双驴头抽油机CAD系统

通用的动力学仿真软件无法真正实现双驴头抽油机柔性连杆机构在虚拟环境下的运动干涉仿真、运动轨迹仿真和实时动态仿真,为此,建立了基于虚拟样机技术的双驴头抽油机CAD系统。该系统分为三维模型虚拟子系统、数据管理子系统、CAD分析子系统、动态仿真子系统。应用该CAD系统完成CYJ145型双驴头抽油机的优化设计,并实现该型抽油机系统三维动态仿真和虚拟环境下的性能分析,验证了该系统的正确性和实用性。该系统的实现有效地解决了双驴头抽油机变参数柔性连杆机构三维动态仿真的难题。     

三轴自同步平动椭圆振动筛的虚拟设计

数字化虚拟样机技术是缩短机械产品研发周期、降低开发成本、提高产品设计和制造质量的重要途径。介绍了利用分析软件ADAMS建立三轴自同步平动椭圆振动筛动力学多体仿真模型，同时采用虚拟样机技术以及CAE与CAD集成联合对三轴自同步平动椭圆振动筛进行了虚拟设计，在设计过程中充分利用Pro／E和ADAMS的接口模块Mech／Pro对整机系统进行运动学和动力学仿真，并利用Pro／E和ANSYS的接口技术对各零部件进行优化设计，使三轴自同步平动椭圆振动筛在虚拟环境下得以实现。该设计方法为开发同类机械产品提供了借鉴。     

单点吊装作业视景仿真应用研究

针对海上浮式生产储卸油平台(FPSO)内转塔吊装作业的需求,本研究基于 Vortex多体动力学仿真引擎构 建了实时视景仿真系统,通过建立吊装作业的海域环境、海洋工程装备物理模型,开展了内转塔下塔体吊装作业实 时视景仿真研究,实现了碰撞干涉检测、下塔体吊装运动模拟和测试工况预演和评估,为吊装工程作业方案的可行 性提供了可视化依据。     

仿真培训在输气管道调度管理中的应用

针对鄯善-乌鲁木齐输气管道，应用国外仿真软件Stoner Pipeline Simulator（SPS）建立了鄯乌管道离线电子管道系统，借助Visual Basic（VB）程序开发语言，开发了具有与现场一致的SCADA系统操作界面，应用SPS软件与VB语言接口，建立了前台操作界面与后台电子管道之间的实时连接，使该系统的操作人员能通过系统界面上直观的设备命令来驱动后台的离线电子管道系统。     

直缝埋弧焊管内焊清渣设备虚拟设计仿真平台的实现

通过研究直缝埋弧焊管内焊清渣设备生产工艺和结构特点,提出了面向对象,特征化、参数化、模块化的数字模型建立方法。结合三维造型软件Solid Works和可视化编程工具Visual Basic 6.0,开发了直缝埋弧焊管内焊清渣设备虚拟设计仿真平台,提供了内焊清渣设备的模型建立,模型装配、有限元分析、仿真等基本操作和计算。虚拟设计仿真平台将程序的集中控制能力、数据库的集成管理能力和三维虚拟设计仿真相结合,实现了内焊清渣设备初步设计阶段产品模型的信息化集成设计与管理。     

水下石油采油树控制系统电力载波通信仿真分析

水下生产控制系统作为海上油气田开发生产中重要组成部分,为了分析系统应用中水下电力载波通信衰减情况,建立了基于Multisim软件的水下生产控制系统电力载波通信仿真模型,模型包括传输线路等效电路和采用K式带通结合滤波方式的电力载波发射机、接收机等效模型,仿真分析了在不同频率载波、不同传输距离条件下通讯信号衰减情况;同时分...     

基于HLA深水水下作业虚拟现实仿真平台优化

虚拟现实仿真系统平台架构的功能模块庞杂性问题给系统平台设计提出了更高的要求,其拓展性与移植性、实时性与互操作性、人机交互性等性能要求是亟需解决的问题。以船舶水下工程作业实例为设计基础,基于高层体系架构(High-Level Architecture, HLA)提出一种面向多客体的虚拟现实仿真平台构建优化方案。根据水下作业流程,进行全生命周期概念设计。分析并明确系统功能与设计原则。基于HLA技术框架,以虚拟现实技术作为功能导向,对仿真系统进行模块划分,并给出联邦架构。通过实践,验证其优化性能。结果表明,虚拟现实仿真平台具有良好的拓展性、实时性、互操作性和人机交互性等。另外,中间层和多层技术的应用大幅提高了系统架构设计的灵活性与简明性。     

流程模拟应用平台的开发

为以简便的形式及时地将流程模拟模型应用剑实际生产中,开发了基于浏览器/服务器模式的流程模拟应用平台,该应用平台使得客户端不需要安装流程模拟软件和模型。应用平台用简单的流程图或表格式的网络页面取代了流程模拟软件复杂的操作界面,降低了流程模拟软件的使用难度。界面的输入输出与模型的交互通过数据库进行关联。模型的后台驱动采用 WebService 技术。利用所建立的应用平台,将已经建立的模型转化为基于模型的专用工具,便于用户的使用和对生产的指导。     

基于Unity WebGL的海洋平台建造虚拟仿真系统

以海洋石油981钻井平台为例,整合WebGL技术、网络技术、三维仿真技术等领域的高新技术,对船舶建造场景和船体模型进行三维数字化和虚拟化,搭建船舶虚拟仿真样机,对船体建造节点进行动态匹配和工艺信息编辑,并同时突破WebGL渲染和内存分配优化技术,实现网络版的海洋平台建造虚拟仿真系统.通过该系统的实际应用,培训人员可以在...     

网络化钻井工程协同虚拟设计系统研究

针对网络环境下钻井工程设计的特点,提出网络化钻井工程协同虚拟设计系统的概念和体系结构。运用计算机支持协同工作和虚拟现实技术,建立了基于多智能体的钻井协同虚拟设计平台和分布式远程沉浸平台。面向钻井工程群体设计工作流,网络化协同虚拟设计系统以钻井工程协同数据仓库为支撑,能使跨地区部门的钻井工程设计人员在群体协同工作时具有足够的协同性、可视性和临场感,实现了多方设计人员协同、分散、并行进行远程沉浸式钻井工程异地协同虚拟设计和决策分析工作。详细讨论了系统的功能和关键技术。本系统的应用,使钻井工程设计实现了资源、信息和知识的共享。     

自升式平台分段吊耳模型计算实验研究

本文旨在研究自升式平台分段吊装过程中关于吊耳模型探索性计算实验的问题。在海洋平台结构设计和安装的过程中,吊装作业是重要的分析内容之一。本文采用有限元模拟的方法,以某60.96 m桁架腿自升式平台为研究对象,考虑6~#分段结构的吊装计算,并对自升式平台分段吊装作业过程进行建模分析,通过模拟不同简化程度的吊耳模型,结合计算结果进行分析,寻求最合理的简化方法。     

基于虚拟现实的炼油企业过程模拟仿真系统——虚拟炼油厂及其应用

With the combination between system simulation and virtual reality,we have established an integrated virtual refinery simulation platform,and analyzed the overall design and principal architecture.This paper introduces a simulation algorithm about a refinery based on virtual reality,and explains how the algorithm can be applied to the virtual refinery integrated simulation platform in detail.The virtual refinery simulation platform,which consists of a three-dimensional scene system,an integrated database system and a dynamic-static simulation system,has many applications,such as dynamic-static simulation of key process unit used as process control and oil tank blending simulation for scheduling.With the visualization and human-computer interaction for acquiring production and process data,this platform can provide effective supports on staff training related with monitoring,control and operation in refinery.Virtual refinery can also be web published through the internet and it is helpful for the distance training and education.     

LNG 产业链动态模拟仿真平台应用现状和展望

LNG产业链是一个复杂的系统工程,为了寻找产业链运行和管理中的短板环节和规避风险,需要通过动态模拟仿真对现有LNG生产物流系统进行优化和设计。通过对系统仿真概念的了解,和对模拟LNG产业链的动态仿真软件进行比较和选择可知,Witness软件可用于LNG产业链动态模拟的二次开发。在Witness软件基础上通过编程语言进行二次开发,编制了LNG产业链动态仿真系统的完整模型结构,介绍了二次开发的思路和算法,并对建立好的动态模拟仿真平台进行了软件测试,提出了二次开发和应用中的瓶颈问题和解决方法。最后总结了该仿真平台将来的应用前景和方向。     

LNG储备库蒸发气回收工艺研究

蒸发气(BOG—Boil Off Gas)的处理是LNG储备库必须考虑的关键问题之一,它关系着LNG储备库的能耗、安全及平稳运行。为减少因BOG放空而造成的巨大损失,有必要采用BOG回收技术。在分析适用于LNG储备库的BOG回收方法的基础上,又提出甲烷制冷剂液化循环、混合制冷剂液化循环及氮气膨胀制冷液化循环3种BOG再液化方案,进一步减少由LNG储备库运行所产生的热量损失。用HYSYS软件模拟工艺流程对比分析了3种方案所需制冷剂流量及系统功耗,结合有效能相关理论确定适用于LNG储备库的BOG再液化方案——混合制冷剂液化循环方案。该方案的压缩机轴功率比甲烷制冷剂再液化方案小15.30kW,比氮气膨胀再液化方案小146.42kW,且系统功耗相对较小;混合制冷剂液化循环方案系统有效能损失较氮气膨胀液化方案小22.06%,较甲烷制冷剂再液化方案小35.78%;此外,该方案所需制冷剂流量较少,适用于储备规模较大的LNG储备库。     

可移动自安装无人井口平台南海适应性

由于边际油田产量低、依托设施远,采用常规导管架平台方式一直难以进行经济有效的开发。为解决这一问题,以南海北部湾某油田为目标油田,研究一种国内未曾应用的沉垫基础可移动自安装简易无人井口平台,采用数值模拟和规范校核方法对其进行总体方案研究、平台基础研究、升降系统装置选型、在位工况结构分析、拖航稳性分析和安装方案研究,分析该可移动自安装无人平台在南海北部湾的适应性,提供一种新型工程开发平台方案供工程开发方案选型参考。     

不同空间位置的多场景仿真操作互联方法研究

针对半潜式深水海洋钻井平台,选定锚泊操作过程,开发了在虚拟海洋环境中的操作模拟视景仿真系统。该系统应用MFC框架的多线程技术及网络通信技术,结合Vega Prime的海洋模块,开发了将分散在不同空间位置的仿真操作互联的方法,实现了协作完成锚泊作业的过程。该系统在不同风速、波高等仿真操作验证中模拟效果良好,为开展海洋平台锚泊操作及其应急操作的虚拟训练提供了基础。