小井眼射吸式液动冲击器工作性能数值模拟

液动冲击器钻井技术是解决深井硬地层钻速慢、钻井效率低的有效方法之一。为了研究射吸式冲击器的实际工作状况,对现有的射吸式冲击器进行了有限元模拟分析,研究了不同冲锤质量、泵排量、喷嘴直径对冲击功和冲击频率的影响,优选出最优的工作参数。结果表明,在边界条件、泵排量和喷嘴直径保持不变时,随着冲锤质量的提高,工具冲击功增大,冲击频率降低;当冲锤质量为9.675 kg时,冲击频率为1 397次/min,冲击功和冲击频率均较大,冲锤回程消耗能量较小,此时冲锤质量为最优;当喷嘴直径不变时,随着泵排量增大,工具内部压降和冲击频率均提高;当泵排量不变时,随着喷嘴直径增大,工具内部压降和冲击频率均降低。该有限元模拟分析了不同工作参数下冲击器的工作效果,为现场的实际应用奠定了良好的基础。     

基于颗粒流的花岗岩微观破坏机制研究

为研究岩石在单轴压缩条件下的微观破坏机制,利用岩石力学试验机进行花岗岩岩样的室内试验,采用颗粒流分析程序编程建立可靠的数值模型,通过分析试件压缩破坏过程的裂纹演化规律、裂纹数特征和能量耗散规律,讨论其微观破坏机制.结果表明,花岗岩岩样内部拉裂纹分布与宏观破坏面较为吻合,在裂隙发展中起着关键作用;峰值强度前,剪裂纹较拉裂...     

整流板对T型分流三通管局部阻力特性影响的数值研究

三通管的阻力特性对管网系统的流量分配及经济输送有着显著影响.以某电厂热一次风管道中的T型分流三通管为研究对象,采用Fluent软件对安装整流板后的三通管道进行数值模拟,分析不同形式整流板对三通管内流体阻力特性的影响,并通过能量耗散分布分析了整流板的减阻机理.模拟结果表明:安装整流板后,侧支管局部阻力系数ζ01明显减小,...     

高三轴应力条件下粒子填充粘弹性材料的能量耗散

研究了微粒填充粘弹性材料在变形过程中的能量耗散.在高三轴度应力条件下,由于同时考虑了界面脱粘引起的损伤,故能量耗散主要可分为两部分:1)由基体材料的粘性性质所引起的粘性耗散功;2)由界面全脱粘所引发的界面粘结能的耗散.结合微损伤演化的规律,在忽略惯性效应的前提下,导出了损伤耗散功的一般表达式.利用Mon-Tanaka平均应力场的概念,提出了一种方便地计算材料中的粘性耗散功的近似方法.在此基础上,计算了材料中的粘性耗散功和损伤耗散功,并讨论了加载速率、界面粘结能、基体材料的松弛时间、平均粒径和粒径分散度等对这两种耗散机制的影响.     

模具钢锻造过程等向性能的有限元预测

提出锻造过程等向性的有限元计算方法,首先计算锻造过程中有限单元在X、Y和Z方向的变形功,然后对每个方向的变形功进行累积,根据等向性的定义计算所有单元的方向累积变形功之比。结果显示,采用径向十字锻造方法的两镦两拔锻造工艺下(2次镦粗比为2,2次拔长比为2)的H13钢等向性计算结果为0.50和0.47,试验实测结果为0.51和0.48;采用轴向反复镦拔法的一镦一拔、两镦两拔锻造工艺下(镦粗比为2,拔长比为2)的718钢等向性计算结果分别为0.76、0.81和0.92、0.98,试验实测结果分别为0.771、0.824和0.948、0.974,提出的模具钢锻造过程等向性预测方法,对于降低制造成本和优化锻造工艺具有重要的理论指导意义。     

键合剂对RDX与HTPB的界面改善作用

根据表面与界面化学的相关原理,采用DCAT21型动态接触角/表面张力仪测量了常用键合剂、RDX、HTPB在不同探针液体中的接触角,通过接触角计算键合剂、RDX、HTPB的表面自由能及其分量.并计算了键合剂-RDX、键合剂-HTPB界面之间的黏附功.通过扫描电镜观察添加不同键合剂后RDX与HTPB的黏接状态.由黏附功数据...     

基于能量转化原理的混杂纤维混凝土本构行为

研究了不同基体强度的混杂玄武岩-聚丙烯纤维增强混凝土(HBPRC)的本构行为,分析了玄武岩纤维(BF)、聚丙烯纤维(PF)对混凝土本构行为、能量转化关系的影响,建立了HBPRC的本构模型.结果 表明:合适掺量的BF和PF均有利于提高混凝土延性变形和强度,但对混凝土弹性模量的影响较为复杂;BF和PF,尤其是两者混杂,显著...     

风廓线雷达的谱宽分析及湍流耗散率的变化特征初步研究

湍流动能耗散率(简称湍流耗散率)是表征湍流强弱的重要参数.利用风廓线雷达的谱宽估算湍流耗散率是研究湍流强度的一种新方法.分析了airdar16000风廓线雷达的回波功率谱谱宽的影响因素,提取出湍流贡献的谱宽加宽,并由此计算湍流耗散率.得出结论:湍流谱宽值在0.5 m2s-2以内;在风廓线雷达的波束中,倾斜波束的谱宽值比垂直波束的谱宽值更可靠;利用倾斜波束提取的谱宽计算得到的湍流耗散率的量级在10-7m2s-3到10-2m-2s-3之间;湍流耗散率的大小随着高度的增加而减小.结果同理论符合,证明该方法可行.     

基于广域测量系统的功角稳定预测与发电机失步保护的协调控制

针对传统发电机失步保护装置的误动情况,提出了一种基于广域测量系统(WAMS)的发电机失步保护与电网功角稳定的协调控制方法.该方法的稳定判据共包含2个部分:一部分仍采用传统的本地保护装置的信号;另一部分采用基于WAMS的暂态稳定在线预测结果.协调控制部分由一个中心服务器完成,若该中心首先收到保护装置的动作信号,则发出切机命令;若该中心首先收到暂态稳定在线预测结果为稳定的信号,则发出闭锁失步保护装置信号;若该中心首先收到暂态稳定在线预测结果为不稳定的信号,则根据预测的发电机功角轨迹,启动优化切机方案进行紧急控制.以新英格兰节点测试系统的仿真结果为例,证明了该方法的有效性和合理性.     

K型间隙方管节点滞回性能的有限元分析

为了研究直接焊接K型间隙方钢管节点滞回性能,采用有限元分析软件ANSYS对典型K型间隙方管节点进行了轴向往复荷载作用下弹塑性、大变形有限元分析。对不同几何参数下节点滞回性能进行了分析,得出了用以评价节点抗震性能的主要指标（骨架曲线、能量耗散系数）,作为近一步研究方管桁架抗震性能的基础。