裂纹尖端三维变形场细观力学测试新方法

提出了用特征点法并结合微差干涉方法测定裂纹尖端三维变形场的一种新的细观力学实验方法，并对这种方法进行了可行性验证。     

中美两国裂纹尖端张开位移测试方法标准的比较的评价

对我国ＧＢ２３５８－８０和美国ＡＳＴＭＥ１２９０－８９两个标准的主要部分进行了分析，比较和评价，这些讨论将有利于我国标准的修订和完善。     

一种新的裂纹尖端临界张开角的计算方法

介绍了一种新的裂纹尖端张开角(Crack Tip Opening Angle,简称CTOA)的计算方法。利用联盟管道的有关数据及有限元分析,拟合得出了高韧性管材(CTOA)c与Charpy冲击韧性Cv非线性段的经验公式;用管材Charpy冲击韧性Cv试验结果计算得到的(CTOA)c与用DWTT试验结果的经验公式计算得到的(CTOA)c非常吻合。这为高韧性管材(CTOA)c的计算提供了新的方法,可对天然气管道断裂控制计划的制定提供参考。     

三维数据场可视化透明处理技术

将折射效应考虑到Ｄ．Ｓ．Ｋａｙ（１９７９）提出的基于曲面法向量Ｚ分量的非线性透明方法中，克服了线性透明算法缺乏真实感的不足。利用Ｗｈｉｔｔｅｄ（１９８０）的光照模型，实现了具有多光源有背景的透明真实感处理。所编程序只要输入物体材料的透明性，就会产生透明程度不同的真实感图形。     

三维裂纹J积分研究

将三维裂纹J积分进行了坐标变换、有限元及高斯积分处理,并借助于Visual Basic 6.0进行了三维裂纹J积分的软件开发,通过实例验证了该软件是合理的。     

基于裂纹尖端张开角的Battelle双曲线模型修正

天然气管道止裂控制的核心是管道止裂韧性的预测,对于强度高、韧性好的高钢级管道,传统基于夏比冲击韧性的Battelle双曲线模型(BTCM)已不再适用,亟待基于新的断裂参数建立相应止裂控制准则。针对这一问题,选取具有广泛应用前景的裂纹尖端张开角(λ_CTOA)作为止裂韧性参数对BTCM进行修正。根据管道裂纹扩展过程受临界λ_CTOA控制的基本事实,由能量平衡理论建立了基于临界λ_CTOA的管道止裂压力求解模型。借助管道裂纹动态扩展数值模拟方法,通过大量计算讨论了不同止裂韧性临界λ_CTOA下裂纹前缘压力与裂纹扩展速度之间的关系。基于上述结果数据对BTCM进行修正,形成了基于临界λ_CTOA的双曲线模型(CBTCM)。将不同模型止裂压力与裂纹扩展速度预测结果对比可知,CBTCM模型有望解决传统模型预测结果偏于危险的问题,为高钢级管道止裂控制提供了全新参考。     

VSP波场延拓求三维速度场

本文利用"相移法"波场延拓,把VSP上行反射波共检波点道集的炮点向下延拓至检波点所在的水平基准面上。延拓后的道集与地面资料类似,再进行速度分析可得到检波点以下地层的均方根速度,弥补了VSP旅行时反演不能求井下伏地层速度的缺陷。对塔里木轮古38三维VSP井区不同方位的walkway线进行速度分析,最终获得目标区域的三维速度体。     

压电功能梯度材料裂纹端部场分析

功能梯度材料作为一种新型材料,其性能优于单一材料。在石油工业中,由于单一材料并不能很好地满足工业的需求,而这种新型材料恰好弥补了这一缺陷与不足。同时,材料的断裂问题是任何机械工业中所不可避免的。鉴于此,借助有限元方法,对压电功能梯度材料的裂纹端部场进行了详细分析。主要研究力、电耦合载荷作用下,裂纹在梯度材料中的位置以及裂纹深度对裂纹端部应力的分布及其大小的影响。     

表面裂纹的三维模拟及应力强度因子计算

考虑到裂纹前缘处的应力奇异性,在利用有限元方法计算平板表面裂纹的应力强度因子时,裂纹前缘采用三维四分之一分点20节点等参退化奇异单元。研究了裂纹前缘采用奇异单元的边长L与裂纹深度a之比L/a、围绕奇异单元层数R以及裂纹前缘每层单元划分的份数m(网格疏密)对计算结果的影响,并用无因次化的形状系数Y表示应力强度因子,分析结果与Newman-Raju公式计算结果基本相近。     

油田开发阶段三维高精度速度场研究

根据叠加速度、平均速度和层速度之间的关系,用声波测井、VSP数据以及井震对比标定后的井点时深关系,分别对三维地震偏移速度场进行校正,建立了适用于油藏开发阶段随钻研究的三维高精度速度场,并形成了一套获得三维高精度速度场的方法,该方法在部分油田应用取得了较好的效果。     

高压引起的测试油管变形分析

以井下关井情况为例,分析进行高压井测试时油管发生螺旋弯曲的可能性、其主要影响因素以及可能引起的施工问题。计算结果表明,进行高压油气井测试时油管容易发生螺旋弯曲,测试液密度、产物密度、套管压力、井底压力等均影响油管弯曲长度。油管弯曲会改变轴向力分布,减小油管轴向长度,是影响井下安全性的重要因素。     

裂纹尖端张开角及在输气管线止裂预测中的应用

介绍了一种近年来新发展的输气管线断裂控制参量——裂纹尖端张开角(CTOA)的计算模型及方法.国际上计算输气管线动态断裂与止裂的PFRAC软件中视裂纹扩展速度为常数.针对这一问题,利用Alliance管线的实物爆破试验结果,通过分析和模拟提出了一种新的输气管线裂纹扩展速度的衰减模式,并引入到PFRAC计算程序中.采用改进的计算方法和程序,结合西气东输管线,研究了CTOA与止裂长度的关系,分析了输送压力、管材壁厚等因素对西气东输管线动态断裂及止裂的影响.裂纹尖端张开角可用于中国管道动态延性裂纹和止裂的定量评价.     

三维速度场的平滑及其应用效果分析

三维速度场平滑是一种最常用的也是最主要的三维速度场处理方法,其作用在于提高三维速度场的精度。本文介绍一种“圆环形平滑”的三维适度场平滑方法,首先是以平滑点为圆心,用不同半径将速度网格划分成若干个圆环形区域,并用最小平方法求出每个圆环内速度值对平滑点的估计值,然后将这些估计值连同平滑点的原速度值通过不同的权函数相加,求得平滑后的速度值。文中对这种方法的实际应用效果进行了分析讨论,显示出三维速受场平滑对提高三维地震资料处理的质量有着不可忽视的作用。     

复杂形体重磁位场三维高效高精度数值模拟

重磁位场正演是反演成像及解释的基础,目前已有的正演算法对复杂形体很难同时兼顾计算精度与计算效率。针对这一问题,提出一种高效、高精度的重磁位场三维数值模拟方法。该方法对重磁位场三维空间域积分沿水平方向进行二维傅里叶变换,把空间域重磁位满足的三维积分问题转化为不同波数之间相互独立的一维积分问题。在垂向上可离散为多个单元积分之和,单元内采用形函数插值,计算精度和效率都较高。该方法充分利用形函数积分的高精度及傅里叶变换的高效性,实现了高效、高精度的重磁位场数值模拟。设计棱柱体模型,模型解析解与所提方法数值解对比表明,该方法理论正确、精度高。设计了垂向连续变化的复杂模型,对比、分析了传统棱柱体均匀剖分与所提方法的计算精度,验证了该方法对于复杂模型具有较强的适用性。     

三维建模在大型石油化工储罐变形检测中的应用分析

大型储油罐的基础沉降和罐体变形是影响储罐安全的重要因素.为了有效地监测储罐的基础沉降和罐体的变形,传统检测主要使用手动测量,工作量大,安全风险高,精度低.针对传统方法的缺点,提出了一种基于三维点云数据计算罐体变形的新方法,并通过软件编程来实现所提出的算法.该方法可以精确地计算罐体变形的程度和范围,实现了罐体变形数据的自...     

抽油井智能分层测试技术研究

油井出砂、井况复杂及开发后期高水淹的影响，现有抽油井分层测试技术难以取得齐全有效的产液剖面资料。提出了常规产液剖面和广义产液剖面的概念，介绍利用一套智能分层测试组合管柱，配合地面测试，可以完整地录取油井分层产量、含水、分层压力、流体性质及储层参数的变化等资料。通过孤东10—13井的测试实例，介绍抽油井智能分层测试技术的应用及效果。     

显微形貌法用于管线钢止裂韧性参数CTOA测试的研究

详细介绍了一种目前国内外研究较少的CTOA测试方法—显微形貌法的测试原理,并以紧凑拉伸试样为研究对象,将显微形貌法表面分离函数进行了简化。采用简化后计算公式计算得到被测X80管线钢试样正、反两面的稳态扩展临界CTOA值,即（CTOA）C分别为10.90°和10.65°,取二者平均值10.78°作为被测试样的（CTOA）C,相对其他CTOA测试方法的单侧表面测试结果更具说服力。     

国内外抽油机平衡测试技术综述

对国内外抽油机平衡测试方法与技术应用情况进行了介绍,并分析了各种抽油机平衡测试方法的优点和不足,指出了当前国内抽抽机平衡标准应用中存在的问题,建议各油田推广功率平衡法测试和判别抽油机平衡。     

三维地震速度场建立技术——以饶阳凹陷河间南地区为例

在复杂构造地区,由于受不同时期构造运动的影响,不仅存在各种各样的特殊地质体,还存在大量低幅度构造,其速度在纵向和横向上变化也很大。用传统的Dix公式变速成图方法所用的地震叠加速度不准确,不适合于高陡倾角地层的速度转换,构造图的精度也较低。模型层析法变速空校成图方法是一种解决高陡构造速度计算的方法,其能够消除地表结构复杂、地下地层倾角大、层速度纵横变化大等因素对构造形态及构造高点的影响,但是这种方法是基于解释数据来建立初始速度模型的,解释层位不足以描述全区构造变化特征时,建立初始模型的效果较差,会造成速度运算错误。因此,单一使用一种方法无法较好解决全区构造成图问题。针对饶阳凹陷河间南地区地质条件特殊的情况,采用Dix公式法和模型层析法分区建立速度场变速成图很好地解决了这一难题。实际资料应用表明,该方法提高了速度场建立和变速成图精度。     

焦炭塔鼓凸变形应力测试与分析

焦炭塔长期在高温及充焦、除焦的冷热疲劳作用下运行,常出现塔体局部严重变形和母材焊缝开裂问题。针对这一现象,对某厂焦化车间三号焦炭塔采用塔体表面贴应变片的方法,通过对其一个工作循环周期(48 h)进行塔体表面应变和温度测量并计算塔体应力,对整个焦炭塔的应力状况进行考察。结果表明,冷焦过程中液面逐渐上升,液面与塔壁相交圆周处的应力发生迅速的升高与回落,由此产生的温差应力是导致塔体残余应力和鼓凸变形的主要原因。同时,焊缝处较高的强度造成焊缝处变形较小而筒节中央变形较大,使焊缝热影响区应力较高也是塔体发生鼓凸变形的原因。此结论可为焦炭塔的设计、加工以及寻求解决鼓凸变形问题的方法与对策提供可靠的理论依据,对焦炭塔的操作也有一定的指导意义。