鱼骨状分支井数值模拟井指数计算方法研究

随着钻完井技术的不断提高,鱼骨状分支井得到了越来越广泛的应用,但是在对鱼骨状分支井进行数值模拟时,常规的井指数计算方法难以适应模拟复杂井形的需求。针对鱼骨状分支井井筒间严重的干扰影响和复杂的渗流关系,在井指数定义式的基础上,结合鱼骨状分支井解析模型与数值模拟稳态模型,充分考虑油藏各向异性的影响,提出了新的鱼骨状分支井井指数计算方法。在新的井指数计算方法的基础上,对鱼骨状分支井进行了井形参数优化研究。结果表明,分支数目较少时,可以选取较大的分支长度,反之,分支长度则不应过长;分支数目应不小于4个,当分支长度小于50m时,增大分支数目的增产效果不明显;分支角度应不小于45°。     

鱼骨状分支水平井井筒流动特征及影响因素分析

应用不稳定渗流理论,得到了鱼骨状分支水平井的压力分布表达式。结合井筒压降模型,建立了鱼骨状多分支水平井油藏渗流的井筒一油藏耦合模型。以胜利油田某区块鱼骨状分支井为例,定量分析了分支点位置、分支夹角、分支长度及分支个数等4个井形参数对鱼骨状井筒流动特征的影响规律。计算结果表明,在分支异侧、非对称、分支点位置靠近主井筒两端、分支角度不小于30°、分支数不少于2支的条件下,鱼骨状水平井的主支单位长度流入剖面更加合理。     

基于子结构的宏微结构协同优化方法

利用子结构自由度的缩减实现结构宏微观的一体化设计,需要预先建立不同子结构构型的样本。宏观结构优化时只能在预定的微观构型中插值,限制了结构宏微观的优化空间。结合子结构自由度缩减与反求理论,针对周期性结构的设计提出了结构的宏微观协同设计方法。利用固体各向同性材料惩罚(SIMP)方法和子结构方法,构建了基于子结构的周期性结构宏微观协同设计框架;分析了宏观结构与微观周期性单胞的材料体积变化关联关系,并给出了两个尺度上的惩罚因子、变量过滤半径等优化参数的匹配。在此基础上,结合传统的结构柔度最小优化模型,计算了设计变量在宏观结构、微观周期性结构的灵敏度值,实现了宏微结构的协同设计。通过悬臂梁结构的设计,验证了所提方法的有效性。     

桥梁结构物理参数识别的双单元子结构法

为了解决大型桥梁结构局部区域的健康监测问题,提出了一种用于桥梁结构物理参数识别的双单元子结构法。该方法是一种基于有限元的时域系统识别方法,其一次仅能识别出两个相邻单元的物理参数。将桥梁结构划分为若干个单元,选取任意两相邻单元为研究对象,建立其状态方程和观测方程。应用广义卡尔曼滤波,可得到该两相邻单元的质量、刚度和阻尼等物理参数。以一座三跨连续梁桥为例进行仿真分析,识别出不同信噪比情况下其子结构的物理参数。结果表明参数识别精度高,收敛速度快,从而验证了方法的有效性。     

中压配网无功补偿优化方法研究

针对中压配电线路无功补偿装置位置和容量规划问题,在将整个中压配电网络进行等效主分支计算的基础上提出了简便、有效的优化设计方法.算例分析验证了该方法的有效性.     

多尺度体积压裂支撑剂导流能力实验研究及应用

裂缝有效导流能力是评价压裂施工效果的主要参数,也是影响压裂增产效果的最重要因素之一。设计了多尺度裂缝导流能力实验方法,采用单一粒径和组合粒径的铺置方式,研究了闭合压力、粒径组合方式、铺砂浓度及应力循化加载条等因素对多尺度主裂缝及分支缝内支撑剂的导流能力变化的影响。实验研究结果表明:随着闭合压力增加,大粒径支撑剂与小粒径支撑剂的导流能力差距逐渐变小,主裂缝及分支缝内支撑剂导流能力逐渐降低,而且这种降低趋势存在明显的转折点。组合粒径铺置条件下,主裂缝及分支缝内支撑剂组合均存在最优的组合方式。主裂缝及分支缝内支撑剂铺置砂浓度越高,导流能力也越高;随着闭合压力增大,高浓度铺砂与低浓度铺砂条件下的导流能力差距逐渐变小。应力加载破坏对支撑剂导流能力的影响是不可逆的。现场应用表明,在满足压裂工艺要求前提下,通过支撑剂组合方式及加砂方式的合理优化,可有效提高裂缝导流能力及压后产量。研究结果为体积压裂方案优化及现场施工提供基础数据依据。      

大型机械结构的分层动态优化方法

针对大型机械结构动态优化设计维数高,同时涉及外形尺寸和截面尺寸两类变量,采用整体优化策略,存在收敛困难的问题,提出了采用分层优化结合子结构方法的机械结构动态优化策略。以有限元方法为基础,将外形尺寸和截面尺寸分离到两个相对独立的设计空间,从而将整体优化问题分解为整体层优化和局部层优化两个子优化问题。在整体层以整体结构动态特性最优为目标,完成对外形尺寸的优化;在局部层以子结构动态特性最优为目标,完成对截面尺寸的优化;两层优化交替进行直至问题最后收敛。某型大跨自动扶梯金属结构的动态优化工程实例表明,该方法优化效果良好且优化效率高。     

基于Solidworks Simulation仿真分析的ZJ118卷烟机双芯加热搓板装置设计

目的 为解决卷烟机在生产中细支卷烟时,因搓板加热不均匀导致的水松纸泡皱、皱纹、翘边等质量问题。方法 基于SOLIDWORKS Simulation仿真分析设计了一种400 W+800 W双芯加热搓板装置,代替原有的1 200 W单芯加热搓板装置,并通过仿真分析2种搓板加热装置在设定温度为200 ℃时的热量分布情况,然后在实际生产中验证改造方案的应用效果。结果 仿真分析的结果表明,400 W+800 W双芯加热搓板装置的热量极限和加热效率都比1 200 W单芯加热搓板装置高,双芯加热能更加快速地达到设定温度,搓板体上的热量分布更均匀,搓板面上的热量分布也更加稳定,温差较小,能够更好地保证卷烟搓接质量的稳定性。实际应用效果显示,使用双芯加热搓板装置后,再也没有出现水松纸泡皱、皱纹、翘边等质量问题。结论 400 W+800 W双芯加热搓板装置具有加热效率高、热量分布均匀、温差小等优点,能更有效地提高卷烟搓接质量,既大大减少了卷接质量事故出现频次和设备停台维修时间,也降低了卷烟生产消耗。     

基于混合子结构法的输电导线风雨激振气动特性

为了探究输电导线风雨激振的诱发机理,基于混合子结构方法对输电导线风雨激振非定常气动力进行了针对性的研究。首先,分别构建结构子结构(输电导线和上雨线)和流体动力计算(computational fluid dynamics,简称CFD)数值流场子结构;其次,利用自制的风洞模拟实验台及相关测试系统,获取结构子结构的振动响应(频率,振幅);最后,将测得振动响应作为CFD数值模拟的边界条件,计算绕流场特性并获取气动力特性参数,将计算得到的气动力施加到输电导线上,得到输电导线的振动响应并与实验结果比较。分析结果表明,混合子结构方法能够准确获得输电导线发生风雨激振时的气动特性,该方法为不便于实验获取气动力特性振动问题研究提供了一种有效途径。     

Genetic Variation in ZmPAT7 Contributes to Tassel Branch Number in Maize

Tassel branch number (TBN) is one of the important agronomic traits that contribute to the efficiency of seed production and has been selected strongly during the modern maize breeding process. However, the genetic mechanisms of TBN in maize are not entirely clear. In this study, we used a B73 × CML247 recombination inbred lines (RILs) population to detect quantitative trait loci (QTLs) for TBN. A total of four QTLs (qTBN2a, qTBN2b, qTBN4, and qTBN6) and six candidate genes were identified through expression analysis. Further, one of the candidates (GRMZM2G010011, ZmPAT7) encoding an S-acyltransferase was selected to validate its function by CRISPR-Cas9 technology, and its loss-of-function lines showed a significant increase in TBN. A key SNP(−101) variation in the promoter of ZmPAT7 was significantly associated with TBN. A total of 17 distant eQTLs associated with the expression of ZmPAT7 were identified in expression quantitative trait loci (eQTL) analysis, and ZmNAC3 may be a major factor involved in regulating ZmPAT7. These findings of the present study promote our understanding of the genetic basis of tassel architecture and provide new gene resources for maize breeding improvement.