基于正交双行波磁场的平面二维时栅位移传感器

针对半导体行业、航空航天等领域对于精密二维位移测量的迫切需求,提出了一种基于正交双行波磁场的平面二维时 栅位移传感器。 传感器由定尺和动尺组成,定尺由导磁基体和沿 x、y 方向排列的两励磁线圈组成,动尺由导磁基体和沿 x、y 方 向排列的两层感应线圈组成。 当励磁线圈通入正余弦励磁信号时,在定尺上方产生分别沿 x 和 y 方向运动的正交双行波磁场。 通过对感应线圈输出的感应电信号进行解算得到 x 和 y 方向的位移值。 首先介绍了传感器的结构和工作原理,对传感器模型 进行了电磁场仿真;然后对仿真误差进行溯源分析,并优化传感器结构;最后采用印刷电路板技术制作了传感器样机,并设计相 应的电气系统进行实验验证。 实验结果表明该传感器在 160 mm×160 mm 测量范围内能够实现平面二维位移测量,x 方向节距 内位移误差峰峰值为 32. 8 μm, y 方向节距内位移误差峰峰值为 34. 5 μm。     

三维球形随机骨料混凝土细观数值模拟

为了在细观层次上进行混凝土数值模拟,将混凝土视为骨料、砂浆以及二者之间的界面层组成的非均匀复合材料,利用Matlab编程语言结合蒙特卡罗方法实现了混凝土细观结构三维球形随机骨料模型的自动生成,并通过四级配混凝土骨料生成投放试验和三级配混凝土劈拉试验进行了验证。结果表明,所建模型骨料投放含量能达到58%左右,可满足大体积、全级配混凝土的骨料投放模拟。     

水库淤沙对拱坝地震响应的影响研究

基于液固两相介质的Biot固结理论,应用饱和多孔液固两相介质的波动方程,研究淤沙对拱坝的地震响应大小。把淤沙模拟成塑性材料,分析淤沙层厚度、凝聚力和摩擦角对拱坝地震响应的影响程度。通过算例分析表明,淤沙对拱坝坝体地震响应的影响较为显著。     

基于有限元分析的岩质块体稳定性评价方法

岩质边坡的稳定性主要由其结构面控制.基于有限元分析的岩质块体稳定性评价,可充分考虑岩体结构面间的相互作用,同时也可反映边坡失稳及塑性区的发展过程与岩体失稳的机理.分析结果表明,采用有限元法能够有效地分析岩体的稳定性,并可为岩质边坡块体的设计和支护提供一定的理论依据.     

台北凹陷轻质油储集层热解气相色谱录井综合解释评价方法

吐哈盆地台北凹陷轻质油储集层常规气测录井过程中,由于油质轻烃类组分随钻井液返出井口后挥发逸散严重,所检测的钻井液中烃类组分含量失真,储集层解释评价难度大。热解气相色谱录井技术以相对能真实反映轻质油储集层烃类组分含量的岩屑或岩心样品为分析对象,可完成一般为C8—C37各个单体烃的检测和样品谱图分析,实现储集层产液性质的评价。通过对台北凹陷多个区块29口井不同轻质油储集层样品岩石热解气相色谱特征评价参数(碳数范围、主峰碳、Pr/nC17、Ph/nC18、OEP)的统计,结合不同储集层谱图特征,对照试油结果,建立了适用于该凹陷不同轻质油储集层的综合解释评价标准。实际应用表明,该方法在快速判断油层、油水同层、含油水层方面具有较高的准确性,为吐哈盆地台北凹陷储集层的录井解释评价提供了可靠手段。     

特厚煤层地面L型水平井分段压裂技术应用研究北大核心

特厚煤层开采过程中,煤层上方坚硬顶板强度高、破断步距大、难垮落,特别是开采扰动范围广,大面积坚硬顶板岩层破断失稳,造成采场冲击动力显现更加强烈;井下大孔径卸压、煤层爆破卸压以及井下长钻孔水力压裂技术仅限于局部卸压和小范围顶板弱化,不能有效对煤层上方高位大面积坚硬岩层进行弱化改性。提出了地面L型水平井分段压裂技术,通过对岩层破断方向进行理论分析并综合岩层特性给出了压裂关键层位范围,结合井上下微震一体化联合监测技术,形成了地面水平井分段压裂控制技术体系,并进行了地面压裂工程实践。井下微震-地音联合监测表明:压裂期间微震监测总能量达到16.93×10^(4)J,地音监测总能量达到1.36×10^(8)J,压裂过程可对井下围岩的宏观破裂具有明显的诱发作用;地面压裂裂缝扩展范围广,2口压裂井裂缝扩展长度分别达到790、851 m,裂缝宽度最大达到380~390 m,裂缝高程达到375~450、390~410 m,裂缝扩展均可覆盖工作面及两巷道,并穿透目标层位。井下采场矿压监测表明:工作面周期来压期间,支架阻力降低32%,煤壁片帮率降低34%,工作面超前支护范围无底鼓、帮部收敛等现象,微震监测总频次及总能量均降低达到90%以上。因此,地面水平井分段压裂可有效减小采场上覆岩层的强矿压,进而降低工作面回采期间的冲击地压灾害。