金属切削加工瞬态温度测量研究综述

金属切削过程中产生大量的切削热,导致切削温度不断变化。切削温度对切削加工有重要影响,其测量研究对切削过程有重要意义,但受测量元件响应时间以及切削条件的限制,切削过程中瞬态温度的准确获取一直是该领域的难题。本文综述了目前应用于瞬态切削温度测量的几种方法,指出了其基本原理、优缺点以及适用范围,并对瞬态温度测温方法的发展趋势进行了深入分析。     

复合材料桥塞卡瓦加工工艺研究

桥塞分段压裂是非常规油气藏储层改造的主要开发手段,而复合材料桥塞是该工艺的核心井下工具,桥塞卡瓦的锚定性能是决定压裂作业成功与否的关键。为提高桥塞卡瓦的剪切强度,研制了高强度的玻璃纤维复合材料热压板材作为卡瓦的加工材料。为实现板材加工成品卡瓦的形状,确保产品的质量和性能,研制了合适的加工工装,将铣削加工转化为车削加工。并针对玻璃纤维复合材料特性优选了具有耐热耐磨涂层的加工刀具,通过正交试验对刀具的切削参数进行了优化,确定卡瓦加工时的旋转速度、进给量和切削深度等参数。     

可控重复坐封智能桥塞的设计

桥塞是一种重要的石油完井工具,主要用于油气井的封层。设计了一种可控重复坐封智能桥塞,对其结构进行了介绍,对坐解封、锁紧、锚定和定位方式进行了分析。这一可控重复坐封智能桥塞整体结构简单可靠,操作方便,解决了当前桥塞压裂效率低和不能重复坐封的问题,能够在井下恶劣环境中实现重复坐封。     

低温低矿化度可溶桥塞研究及应用

针对某油田储层普遍具有低温(20～70℃)、低矿化度(氯离子浓度1000～3000 mg/L)的特点,进行了低温低矿化度可溶桥塞研究.室内试验及现场应用效果表明:低温低矿化度可溶桥塞能够承压70 MPa,在低温低矿化度条件下实现桥塞全部可溶,且溶解速率大幅提升,在某水平井多段压裂上具有广阔的推广应用前景.     

运行过程中转速变化时可倾瓦推力轴承油膜温度瞬态变化规律的实验研究

本文实验研究了可倾瓦推力轴承在运行过程中的不同载荷下、不同升速时间下从起始转速８００ｒ／ｍｉｎ升到截止转速５０００ｒ／ｍｉｎ时油腊温度和油膜厚度变化值的瞬态变化规律。实验时,在瓦块进油、出油边及油腊与瓦块接触面上布置了若干根铜－康铜热电偶和电涡流传感器。实验表明大运行过程中。转速升高时,不同的升速时间对油膜温度、进油边温度、出油边温度以及油腊厚度变化的影响基本相同;不同载荷对油膜温度、进油边温度以     

基于单片机的火炮膛内瞬态温度测试系统

针对火炮膛内气体瞬态温度测量条件恶劣,技术难度大的问题,设计了一种以蓝宝石光纤传感器为测试探头和单片机为开发平台的测试系统,系统包括蓝宝石高温光纤、耦合器、光电探测器及A/D转换器件。基于P lank黑体辐射定律,分析了系统工作原理,并以单片机为平台进行了系统开发。     

自解封桥塞的结构设计与强度分析

针对可溶桥塞的承压能力较弱的问题,提出一种基于漂珠/镁合金可溶复合材料特性的自解封桥塞,利用有限元仿真分析软件对其结构进行了强度分析。分析结果证明,中心管、球座及卡瓦锚定机构耐压可达70 MPa,胶筒密封机构可以在大于36 kN的轴向载荷作用下开始接触套管内壁并形成环空密封,满足一般泵送电缆桥塞多级水平井分段压裂工艺使用要求。     

基于LabVIEW的瞬态温度测试系统

针对极端工况下瞬态温度动态诊断的难题,设计了以钨铼快速热电偶为传感元件和LabVIEW为开发平台的测试系统,对热电偶进行了冷端温度补偿,实现了在侵蚀环境下的瞬态温度的诊断.对锌熔滴扁平过程瞬态温度测试表明,其温度变化范围在ms级,并以波形图的形式显示出了瞬态温度的变化情况,对其进行了分析.该系统可用于发动机进口、爆发器内壁等工业和军工中需要快速高温测量的领域.     

柴油机燃烧过程涡流室内瞬态温度分布的研究

采用激光莫尔偏折技术 ,结合高速摄影方法 ,对 S1 95柴油机燃烧过程涡流室内的瞬态温度分布进行了测试研究 ,定量描述并详细分析了燃烧过程涡流室内的温度分布规律及其变化历程     

EMP径向滑动轴承温度场和压力场测试研究

弹性金属塑料瓦(EMP)径向滑动轴承是一种新型的轴承,由于轴瓦所采用的复合材料的特殊特性使得其油膜温度场和压力场分布情况与传统金属瓦轴承的油膜温度场和压力场分布情况有所不同。本文对呻径向滑动轴承油膜温度场和压力场进行了实验研究,为从理论上揭示EMP径向滑动轴承的流体动压润滑机理并进而进行型面设计提供实验依据。     

桥塞卡瓦坐封下套管磨损机制研究

在油田开发中桥塞是主要井下工具之一,在不同的密封压差下,不同材料的桥塞卡瓦对套管产生不同的损伤。在SRV型摩擦磨损试验机上进行卡瓦磨损套管试验,并利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱仪(EDAX)对套管磨损表面的形貌及元素成分进行分析。结果表明:套管的磨损性能与载荷和接触的卡瓦材料有关;随着卡瓦材料的硬度和载荷的增加,套管的磨损加重;在重载荷作用下,套管磨损机制主要为接触疲劳磨损、黏着磨损和磨粒磨损,表面犁沟现象明显。     

一种复合材料桥塞测试台架的研制

油田开发中封隔器是实现机械采油、分层注水、分层压裂或酸化、机械堵水等注采工艺作业的主要井下工具之一.桥塞是封隔器心脏部件,为了能确定复合材料桥塞在下井前的强度及套管的损伤情况,研制了一种复合材料桥塞的测试台架以帮助完成桥塞下井前的试验工作,试验结果为研制具有更易钻铣的质量轻、强度高、模量大、耐腐蚀性好、原料来源广泛、工艺性好、加工成型简便、生产效率高等特点的复合材料桥塞设计参数的优化和封隔器现场使用提供了理论依据.介绍了测试台架的结构、工作原理、设计计算等方面的内容.     

可钻式桥塞卡瓦结构优化设计

针对水平井分层压裂中常用的可钻式桥塞的卡瓦系统,采用有限元分析其坐封、承载过程中的力学特性,研究了镶齿类和铣齿类卡瓦牙主控参数(呀型、牙瓣数、牙弧半径、卡瓦背锥着力长度等结构参数)对卡瓦锚定性能的影响,并优化设出了一种新型复式桥塞卡瓦结构。理论分析结果表明:复式卡瓦结构在保证速钻性的基础上,具有更高的承载能力,且大大降低了应力集中现象对套管的损伤。这对于目前的页岩气井和深井与超深井高强度地层分层压裂提供一种新的选择。     

基于人工神经网络的可取式桥塞胶筒密封性能预测

可取式桥塞是井下作业中使用的主要工具,其中胶筒结构参数的合理性直接影响油井产量和安全生产.为此提出一种基于BP网络和正交试验法的桥塞胶筒密封性能的预测方法,在Abaqus软件环境中建立可取桥塞胶简模型进行仿真,得到10组数据构成网络训练样本,用BP网络建立映射关系,建立胶简的密封性能预测模型.结果表明建立的BP网络模型...     

全金属可溶桥塞异形接触结构密封特性

全金属可溶桥塞作为一种新型压裂工具,其密封结构是影响压裂效率的关键因素。为探究不同密封环结构对密封特性的影响,建立单槽形、椭圆形、双槽形、双曲形4种金属密封环结构的数值模型,利用有限元法,对密封环径向变形特征、密封性能进行分析,以及考虑双曲形结构表面粗糙度对密封接触面积、接触应力、接触面近场应力分布的影响。研究结果表明：随着锥体轴向位移量增加,4种密封环径向变形始终与锥体轴向位移量呈正相关规律,密封环最大、最小径向变形分别位于厚度较大外圆侧、厚度较小外圆侧;复杂接触面可以强化密封环的密封性能,在同样锥体轴向位移量下,双曲形密封环结构密封性能为最好,椭圆形密封环结构性能最差;考虑切向摩擦力时,摩擦因数越大,接触面近场Mises应力沿摩擦力方向发生偏移越明显。所得结论可为井下全金属可溶桥塞密封环的结构优选提供参考。     

液体动静压轴承油膜的压力场和温度场分析

针对深浅腔液体动静压轴承的承载特性等问题,对液体动静压轴承的油膜压力场和温度场进行了仿真分析。以超高速磨削电主轴系统中常用的深浅腔液体动静压轴承为研究对象,建立了液体动静压轴承油膜的三维有限元模型,对油膜进行了网格划分,并对划分后的网格进行了质量评定;采用动网格技术实现了对油膜偏心率的变更,在不同主轴转速、偏心率的工作条件下,计算了深浅腔动静压轴承油膜压力和温度的分布情况,分析了其油膜压力分布和温度分布的变化规律;研究了转速、偏心率对动静压轴承的承载力和油膜温升的影响规律。研究结果表明:在深浅腔液体动静压轴承运转过程中,随着转速和偏心率的提高,油膜承载力和温升也随之提高,且转速对油膜温升的影响要比偏心率大。     

瞬态工况壁面温度对燃烧噪声的影响

研究了直喷式柴油机瞬态工况壁面温度对燃烧噪声的影响机理。开展内燃机瞬态工况测试技术和测试方法研究,通过对瞬态与稳态过程的壁面温度差异的研究分析,从气体动力载荷和高频压力振荡两方面分析研究瞬态噪声与稳态噪声产生差异的机理。瞬态工况壁面温度高于同负荷同转速的稳态工况。壁面温度的差异导致两种工况下滞燃期的改变,影响燃烧压力和缸内压力升高率以及压力高频振荡的频率和幅值。结果表明,瞬态与稳态工况壁面温度的差异影响到动力载荷与压力高频振荡,是两种工况下燃烧噪声产生差异的主要二级影响因素之一。     

螺栓法兰接头瞬态温度三维有限元分析

建立了螺栓法兰联接的三维力学及传热学模型,在考虑垫片非线性和接触问题的基础上,研究了法兰的瞬态温度场分布以及温度场的变化对垫片和螺栓载荷的影响。研究表明由于瞬态温度场的影响,螺栓载荷变化滞后于垫片载荷的变化并且滞后程度随着内壁温度的升高而增加;垫片外侧载荷呈先升后降的规律。     

钛粉选区激光烧结三维瞬态温度场模拟

考虑材料在烧结过程存在着相变潜热的特性和材料热物性参数随温度变化特性等,基于ANSYS建立选区激光烧结(Selective Laser Sintering,SLS)成型过程的模型,并且利用ANSYS参数化设计语言(APDL)实现了激光高斯热源的移动加载。以纯钛粉末为烧结材料进行三维瞬态温度场模拟。模拟结果表明:由于热积累效应,随着扫描时间的增加,熔池的温度越来越高,热影响区也随之增大;光斑中心热影响区随激光功率增加而扩大,同时热影响区温度也随激光功率增加在提高;扫描速度小,容易造成液相的流动,出现孔洞,扫描速度过大,则粉末不能完全熔化。