新型加长防斜减振PDC钻头的设计试验研究

PDC钻头在石油钻井和地质钻探中,在中等硬度和部分硬地层中钻进时,取得了很好的钻进效果,得到了满意的技术经济指标,生产单位也比较欢迎。但是,在复杂地层,如深孔软硬互层、裂隙互层和研磨性地层中钻进时,机械钻速变慢,钻头进尺降低,成了推广使用的"拦路虎"。俄罗斯钻探工作者针对上述地层钻探中存在的问题,设计出了加长型防斜减振钻头,经过实验室和野外试验证明,这种钻头是有效的,取得了很好的技术经济效果。     

偏心跟管钻进中套管失效机理分析及优化设计

潜孔锤偏心跟管钻进技术常用于复杂地层的钻探,可实现钻进、排屑、护壁3个工序同步进行,能有效地保护孔壁完整。在实际施工中,套管经常发生断裂和破坏,本文对套管的机理进行研究,并对使用的Φ146mm套管进行优化设计。实践证明,优化设计后的套管寿命得到了大幅度提高。     

地质钻杆中频感应加热热处理工艺的应用分析

介绍了利用中频感应加热原理对地质钻杆进行整体热处理工艺,并通过对比数据分析了中频感应热处理技术比普通热处理技术所具有的优点。分析结果表明,相对于采用普通热处理,采用中频感应加热进行热处理的地质钻杆,金属显微组织晶粒细,综合机械性能好,钻杆性能更均匀,钻杆表面氧化很少,外观质量好,抗疲劳性能高,生产成本低。     

切割参数对甘蔗切割质量影响的试验研究

为提高甘蔗的切割质量和降低甘蔗损失,以蔗茎合格率为试验指标,在自制的小型整杆式甘蔗收割机上进行三因素三水平正交试验,研究刀盘转速、压蔗辊转速及刀盘角度对甘蔗切割质量的影响。试验结果表明,刀盘转速和压蔗辊转速对甘蔗切割质量具有显著影响,刀盘角度对甘蔗切割质量无显著影响。对试验结果进行方差分析,确定最优组合为刀盘转速为750 r/min,压蔗辊转速为180 r/min,刀盘角度为10°,在该组合下蔗茎合格率为91.4%。该文可为小型甘蔗收割机的机械设计提供参考。     

基于改进YOLOv5的旋转目标检测算法及其应用研究

目的 提高工业分拣上常见的纹理多样、随机堆放盒体的检测与识别能力。方法 提出一种基于YOLOv5的旋转目标检测算法,该算法包括目标分类、位姿角度识别和边界框位置定位3个模块功能。目标分类模块中,通过自建数据集和设计8种目标分类标签以供模型分类学习;位姿角度识别模块对YOLOv5头网络中添加角度预测分支,引入环形平滑标签角度分类方法,实现分拣盒体的旋转角度精准检测;在边界框位置定位模块上,使用LCIoU回归框损失函数来计算旋转框回归损失,得到紧密包裹目标位置的边界框。结果 改进的YOLOv5算法在自建数据集上检测精度达到95.03%,在机器人多物体分拣实验中的准确率可达100%。结论 本文算法在盒体处于散乱堆放、密集堆放、堆叠堆放场景下均具有较高的定位与识别精度。     

基于ANSYS软件的工程机械轮胎后充气装置机架的轻量化研究

应用ANSYS Workbench有限元分析软件对工程机械轮胎后充气装置机架（以下简称机架）进行轻量化研究。结果表明：在满载工况下,机架的结构强度和刚度存在较大盈余;通过试验验证机架有限元模型准确;形状优化和尺寸优化后,在满足强度和刚度的前提下机架总体质量减小了30.57%;根据形状优化和尺寸优化结果对机架结构进行改进,机架应力分布得到改善。该轻量化设计及结构改进方法对相关机械设备的结构优化具有一定的参考价值。     

激光反冲塞效应的实验验证

研制了一种测量材料瞬态微形变过程的新装置，详细讨论了其测试机理，并用该装置测量了激光烧蚀铁片时铁片背面的形变过程。实验结果表明，在激光辐照开始后3μs内，铁片有一小的正向凸起；在随后的20μs内，铁片有一较大的反向凸起，反向凸起的最大位移是正向凸起位移的3倍左右。这一结果从实验上进一步论证了激光反冲塞效应的观点。     

激光与外载荷联合加载7075铝合金的实验研究

为了研究7075铝合金在激光与外载荷联合加载下的失效行为, 采用最大拉力50 kN的拉伸伺服试验机与工作波长为1070 nm的6 kW连续光纤激光系统对7075铝合金进行了不同预载荷与不同激光功率密度下的联合加载实验, 获得了该材料的拉应力-时间曲线、温度-时间曲线、失效时间-功率密度曲线、失效温度-功率密度曲线等, 分析了功率密度与预载荷对失效过程、失效温度和断裂形貌的影响。结果表明, 在相同的预载荷下, 激光功率密度的增大会导致失效时间非线性下降, 失效温度是否有较大变化取决于预载荷的大小, 当预载荷大(330 MPa, 440 MPa)时, 失效温度随功率密度增加略有升高, 预载荷较小(110 MPa, 220 MPa)时, 失效温度变化规律不单调; 在相同的激光功率密度下, 预载荷增大, 失效时间减少, 功率密度较大、预载荷较小时, 失效行为变得相似; 在一定的功率密度(315 W/cm2, 351 W/cm2)下, 失效温度随预载荷的增大先增大后减小。该结果进一步揭示了7075铝合金的失效机理。     

关于PDC钻头低温氮、磁化综合处理的试验研究

复合片钻头在石油钻井和地质钻探中,得到了广泛应用,取得了很好的技术经济效果。但是,在深孔钻进中,特别是在复杂地层,诸如软硬互层、裂隙互层和研磨性地层中钻进时,机械钻速下降,钻头进尺降低,影响了其进一步推广和使用。如何提高钻头的使用性能,即提高钻头的强度(硬度)和耐磨性,以解决上述问题是一个非常重要的课题。在提高钻头使用性能方面,对其进行低温液态氮处理、磁化处理的综合处理方法是一种很有效的方法。俄罗斯专家进行的理论研究和生产实践证明,使用这种综合方法可以有效提高钻头的使用性能。     

激光支持爆轰波点燃阈值的声学判断

不同功率密度的高功率激光与材料相互作用时将发生激光支持燃烧波或激光支持爆轰波的现象。为了获得激光支持爆轰波的点燃阈值,采用了波长为1064nm的激光作用在铝靶表面,产生的等离子体声波的峰值声压与作用激光功率密度间存在跃变阶段,并进行了理论分析和实验验证,取得了激光支持爆轰波的点燃阈值,与采用其它方法得到的结果基本吻合。实验结果对了解激光与物质相互作用机理和过程是有帮助的。