形状记忆合金隔震器的优化设计

传统的抗震设计原则是利用结构自身来储存和消耗地震能量，是一种被动的抗震方法，将不可避免的给结构带来一定的损伤。而形状记忆合金隔震嚣通过在结构与基础之间安装隔震装置，隔离传向结构的地震作用。从而降低结构的地震破坏。本文研究了形状记忆舍金隔震器对结构地震反应的控制效果，确定了隔震嚣设计参数的优化范围。     

基于性能理念的导管架平台阻尼隔震技术及优化

基于性能的抗震设计理论,提出了面向海洋平台结构的地震设防水准和性能目标,并阐述了平台结构失效模式及量化判别依据。针对胜利油田CB32A导管架平台的特点,在端帽与平台甲板之间设置阻尼隔震层,利用ANSYS有限元数值分析平台,对该导管架式海洋平台的阻尼隔震体系在设计地震及罕遇地震两种作用下的实际抗震性能水平进行分析,并对目标性能达标情况进行评估和结构优化。研究结果表明,隔震技术是海洋平台一种有效的减振控制手段,该平台能够满足结构的性能目标;对其进行截面优化设计也能在保证结构安全的前提下大幅度减少钢材的用量。     

碳纤维布加固钢筋混凝土短柱抗震性能的有限元分析

针对碳纤维布加固钢筋混凝土短柱的破坏特征．建立了适用于反复荷载作用下钢筋混凝土材料的本构关系。考虑材料的非线性、钢筋与混凝土之间的粘结作用、碳纤维布与混凝土之间相对滑移的影响，采用APDL参数化程序设计语言编制的分析程序．分析了碳纤维布加固钢筋混凝土短柱的屈服荷载、极限荷载、破坏荷载及其相应的顶点位移．计算与试验结果基本一致。     

渤海海冰漂移模型

本文提出了一个适用于渤海中等尺度海冰的动力学模型。该模型在计算冰内力项时,对高密集度的连续冰盖采用粘性—塑性本构关系;对于中、低密集度的边缘冰带则采用基于浮冰块碰撞原理的碰撞本构关系。观测结果表明,数值预报结果基本上反映了该海域流冰的漂移性质。如果给以合适的初始条件和大气及海洋对冰的作用力,该模型可用作渤海的短期海冰预报模型。     

断层上的摩擦本构关系研究

导出了描述断层滑移的一种新摩擦本构关系.该摩擦关系采用2个参数来分别描述滑移强化和弱化过程,与现有的摩擦关系相比,更能反映断层滑移的机理.该摩擦关系还将断层法向压力的变化偶合进去,使采用该关系能更好的计算倾向断层的滑移运动.     

立式储罐基础滑移隔震研究

基础滑移隔震结构的地震响应表现出高度的非线性,计算中采用聚四氟乙烯作为滑移隔震部件,采用具有复位消能部件的隔震装置,通过计算双向地震作用下滑移隔震储罐地震响应表明,在双向地震作用下,采用基础滑移隔震储罐比传统抗震储罐在基底剪力、罐壁倾覆力矩方面有明显的减弱效果,可以降低罐壁象足现象,减少罐壁应力;但对于晃动波高没有起到控制效果,反而有一定的放大作用,需考虑晃动波高对浮顶的冲击影响.     

断层上的摩擦本构关系研究

导出了描述断层滑移的一种新摩擦本构关系。该摩擦关系采用2个参数来分别描述滑移强化和弱化过程。与现有的摩擦关系相比．更能反映断层滑移的机理。该摩擦关系还将断层法向压力的变化偶合进去。使采用该关系能更好的计算倾向断层的滑移运动。     

粒子冲击钻井技术基础理论及试验研究

粒子冲击钻井是以高速球形硬质钢粒子冲击破岩为主,以高速水力破岩和机械牙齿破岩为辅的钻进硬地层的一种高效钻井工艺。该工艺是在钻井液中增加一定质量的钢粒子,利用粒子的冲击破岩作用,提高在硬地层或者硬夹层的钻井效率。介绍了粒子冲击钻井技术涉及的理论及试验研究,分析了硬地层的岩石动态本构关系,确定岩石模型的选择和建立。利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA建立物理模型模拟粒子破岩过程,对比试验数据和仿真结果,总结了粒子冲击钻井破岩规律。粒子冲击钻井技术为解决硬地层钻井速度慢、钻井周期长和钻井成本高等难题提供了新思路,为近期页岩气的勘察和开发提供一种新的钻井方法,该技术在非常规油气勘探和开发中具有广阔的应用前景     

取代水杨醛席夫碱金属配合物结构对硫化物催化氧化性能的影响

将取代水杨醛席夫碱分别与Co(NO₃)₂、Ni(NO₃)₂反应合成了7种席夫碱金属配合物(C1～C7),并考察了其载氧性能,对模型硫化物1-己硫醇、二丁基硫醚、2-甲基噻吩的催化氧化性能及其影响因素。结果表明:配合物的载氧性能主要受其中心离子种类、配体取代基电子效应和空间效应及共轭程度的影响;中心离子与O₂的配位能力越强、配体取代基推电子能力越大且空间位阻越小、共轭链越长越有利于配合物载氧,其中每摩尔C7配合物的载氧量为0.523 mol;配合物的催化氧化性能由其载氧性能和在正辛烷中的溶解度共同决定,载氧量越高、溶解度越大,则对硫化物的催化氧化性能越好;配合物C6的催化氧化性能最佳,且对1-己硫醇和二丁基硫醚的催化氧化性能优于对2-甲基噻吩。     

海底管道弯矩—曲率形式的Ramberg-Osgood方程参数计算

Ramberg-Osgood方程在海洋工程中常用于描述钢材的弹—塑性本构关系.给出了弯矩—曲率形式的Ramberg-Osgood方程参数的详细计算过程,并详细描述了完成这一转换过程的计算程序编制流程.     

形状记忆合金隔振系统非线性动力特性

建立双旗回环形状记忆合金隔振系统,利用平均法和稳定性分析,提出快速求解双旗回环形状记忆合金隔振系统的方法,得到4种形式的幅频曲线及其临界载荷,选出适用于隔振设计的幅频曲线形式,并通过传递率曲线验证其隔振效果,为隔振设计提供参考。求解峰值响应与载荷幅值的关系,从而可通过载荷大小判断幅频曲线形式,并判断峰值响应频率,为避免共振提供参考。研究滞回曲线参数对幅频曲线的影响,给出滞回曲线参数的建议取值区间,为形状记忆合金的设计制造提供参考。     

铁基形状记忆合金在管道连接中的应用

铁基形状记忆合金管接头连接管道是一项全新的连接技术，为解决中小口径管道的连接问题提供了一种安全可靠的方法，尤其适用于带有内涂层的管道工程、焊缝应力腐蚀严重的管道工程和要求无明火连接的管道工程。文中详细介绍了铁基形状记忆合金管接头的材料性能、主要特点及优越性，论述了铁基形状记忆合金管接头连接管道的基本原理、操作规程、施工特点、工程应用及可靠性评价。总之，铁基形状记忆合金管接头连接管道技术在工程上具有高度适应性，尤其适合于野外恶劣环境条件下施工，具有广阔的工程应用前景，值得大力提倡和进一步推广。     

形状记忆聚合物型温控膨胀堵漏剂SDP制备技术

利用温度触发型的形状记忆材料制备温控膨胀堵漏剂,以实现堵漏液在裂缝中感应温度下的膨胀架桥。探讨了基于形状记忆聚合物型的温控膨胀堵漏剂制备工艺技术,利用低聚物树脂单体与不同高温交联剂在催化剂作用下,经不同温度和时间加热交联固化,脱模后热压成型以储备形变记忆功能,冷却后造粒制得。温控膨胀堵漏剂SDP,该堵漏玻璃化激活温度可调,粒径可调,抗拉强度大,高温高压膨胀量较大,在150 ℃、20 MPa老化后D₉₀粒度增长率为44.71%～54.17%,能自适应裂缝架桥堵塞,经挤压变形,能够提高堵漏液的滞留能力和承压能力。      

不同温度预应变TiNi形状记忆合金丝的逆相变行为

研究了不同温度预应变TiNi形状记忆合金丝的逆相变行为。实验结果表明,预应变温度显著影响合金丝的逆相变行为,在253~313K(马氏体相)预应变的样品,其加热DSC曲线上出现单峰,而在333K下预应变的样品,有三个连续的吸热峰出现在小应变样品的加热DSC曲线上,一个吸热峰出现在大应变样品的加热DSC曲线上。在253~313K(马氏体相)预应变样品的可恢复应变率相类似,而在333K预应变样品的可恢复应变率明显低于在马氏体相预应变样品。     

磁场响应形状记忆聚合物复合材料的研究进展

磁场响应形状记忆聚合物(SMP)复合材料(MSC)是以SMP为基体树脂、磁性粒子为填料的一类复合材料。MSC的磁场响应原理:磁性粒子在交变磁场下产生热量,SMP因受热而产生相转变,从而实现了材料的形状回复。概述了SMP种类、外加磁场和磁性粒子对MSC磁场响应性的影响,重点阐述了磁性粒子的粒径、种类及其含量对MSC磁场响应性的影响。概括了MSC的研究现状和进展,展望了其应用前景。     

基于温敏形状记忆特性的智能化堵漏材料研究展望

井漏一直是困扰国内外油气钻探工程的世界性技术难题。新型高效堵漏材料的研发,是治理井漏的技术关键。借助智能材料科学的先进理念和方法,探讨分析了形状记忆智能型材料的类型、特性及记忆效应作用机理,介绍了国内外基于温敏形状记忆特性的智能化堵漏材料的研究现状,以及其具有的自适应裂缝尺度、较高承压能力等智能堵漏特性及调控机理。针对温敏形状记忆特性的智能化堵漏材料的制备、评价实验方法及现场工艺方案等提出了建议及展望,可望实现防漏堵漏技术革新。      

基于形状记忆聚合物的封隔器研制

传统的机械式封隔器具有尺寸较大、结构复杂井下入困难、可靠性差、施工风险较高和裸眼适应性差等缺点。为此,开展了基于形状记忆聚合物的封隔器研制工作。根据形状记忆聚合物材料的变形原理和性能参数,通过室内试验开发出适用于封隔器胶筒的形状记忆聚合物材料,并提出封隔器样机的初步设计方案。对不同的封隔器胶筒成形工艺(拉伸成形工艺、辊轧成形工艺)进行研究和评估,最终确定辊轧成形工艺完全满足形状记忆封隔器胶筒的制造技术要求。     

形状记忆高分子材料的研究及应用

简要介绍了形状记忆高分子材料的形状记忆原理、形状记忆高分子材料类型和用途。其类型大致分为电致感应型、光致感应型、化学感应型和热致感应型,重点介绍了热致感应型高分子材料的主要品种、研究现状和用途。概括了形状记忆高分子材料的研究方向。     

被动补偿装置控制系统关键技术研究及应用

为减轻深海钻井作业中钻柱随波浪产生的升沉运动对水下工作设备下放、作业和回收产生的影响,使钻具能够在比较恒定的钻压下正常作业,研制了DC40/60-Y型被动式钻柱升沉补偿装置。该装置搭建了一套基于Profibus-DP网络的现场设备层到控制层的分布式控制系统,采用CPU+ET200M的主从控制模式,完成数据的实时交换,实现了升沉补偿系统智能化司钻操作,不仅可使全套钻具在钻进时不受海洋波浪升沉影响,还可以减缓平台运动对水下工作设备的影响,解决了水下设备准确下放的技术问题。现场试验结果表明,该装置可实现最大补偿载荷为400kN,最大静载荷为600 kN,最大补偿行程为3 m,最大补偿速度为1 m/s;其配套的电控系统操作简单方便,通信安全可靠,适应能力强。研究成果可为海洋钻井生产提供技术参考。     

基于形状记忆聚合物的温敏型堵漏材料制备与评价

传统堵漏材料对裂缝性漏失的封堵存在不足,针对该问题,将形状记忆聚合物材料引入封堵作业,利用其“温控形变”特性,制备出温敏型堵漏材料;采用热机械动力分析仪和形状恢复试验,评价了其玻璃态转变温度和形状记忆性能;通过裂缝封堵模拟试验,评价了温敏型堵漏材料的裂缝封堵效果,并探索了其裂缝封堵机理。研究结果表明:温敏型堵漏材料的形变温度（即玻璃态转变温度）可根据漏失层段位置需求在温度80～120 ℃范围内进行调控,形状记忆性能优异（形状恢复率大于95%）,且耐温性能良好,初始热解温度230～258 ℃,可适用于温度80～120 ℃的地层,与传统堵漏材料复配后可封堵3～5 mm裂缝。研究结果可为研制和应用新型材料封堵裂缝提供参考。