基于横波速度差异的裂缝分布识别方法——以准噶尔盆地火山岩地层为应用实例

在火成岩等裂缝和微裂缝发育地层的钻井过程中,井壁掉块甚至井壁坍塌引起的卡钻事故时有发生,严重影响了钻井安全和施工进度,要解决上述问题,需要在钻前了解地层的裂缝分布情况,进而设计合理的井身结构并采用有针对性的钻井工艺。为此,在详细分析声波速度与岩石力学特征参数关系的基础上,给出了以声波测井数据为依据的裂缝概率分布的定量计算方法,并且通过分析井径对声波时差影响的机理,提出了井径对声波时差影响的校正方法,进而建立了基于声波测井数据的裂缝识别模型。将该模型应用于准噶尔盆地2口深探井,应用效果表明:1裂缝识别结果与井径分布情况吻合较好,从而反映出该方法能够较准确地对裂缝进行识别;2井径变化对于声波时差会产生较大的影响,在数据处理过程中必须进行校正;3该方法利用常规的声波测井数据进行裂缝识别,也为一些仅有常规测井资料的老井进行裂缝识别提供了一条新的途径。     

基于多物理场仿真和VIKOR决策的干式铁心电抗器多目标优化

损耗和金属导体用量是干式铁心电抗器优化设计过程中需要考虑的关键因素,为有效降低损耗和成本,该文提出基于多物理场仿真和VIKOR决策的干式铁心电抗器多目标优化方法。首先以干式铁心电抗器为研究对象,建立磁场-流场-温度场模型,将磁场计算获得的铁心和线圈损耗密度作为热源,经过流-热耦合计算得到电抗器温度分布;建立磁场-结构场模型,将基于磁场计算得到的电磁力作为应力项,计算得到铁心及线圈振动位移分布,通过有限元仿真与拉丁超立方试验设计相结合的方法,得到不同结构参数下铁心电抗器温升与振动位移结果。为进一步简化优化流程,采用灵敏度分析方法进行参数降维,针对关键参数建立设计参数与温升、振动之间的代理模型,并采用多目标遗传算法得到满足电抗器性能要求的Pareto前沿解集。考虑到电抗器金属导体用量与损耗之间相互冲突,引入VIKOR综合决策方法,在确定优化目标权重的基础上,计算Pareto解集的利益比率大小,以最小利益比率确定最优设计参数组合,最后通过仿真验证优化设计方法的正确性。优化后的铁心电抗器与优化前相比,在损耗增加4.4%的情况下,铁心和线圈金属导体用量分别减少了3.0%和16.6%,同时温升及振动在满足设计要求的基础上分别降低了7.4%和16.7%。所提方法可以有效提升电抗器性能,为电抗器优化设计提供指导。     

桥梁钢预制件高空坠落受损问题的有限元分析

分析了在桥梁施工中损伤的高空坠件的修复及重新利用的可能性,并从桥梁施工现场取得相关数据,利用有限元方法对桥梁预制件高空坠落进行仿真模拟试验。根据分析结果进一步提出修缮方法,从而可以重新利用高空坠件并减少因强制性报废而引起的建设工期延误。     

高压变频器在大型风机上的节能应用

本文主要介绍高压变频器的基本工作原理及节能原理,针对高压变频器在大型风机上的实际运用与节能效果进行分析,同时通过案例对不同类型风机采用变频控制后的实际节能效果进行探究。     

同廊道交直流输电线路带电作业安全防护研究

超/特高压交直流并行线路带电作业区域电压高、场强大,为保证并行线路带电作业的安全开展,需要对 带电作业人员安全防护进行研究。分析了带电作业的安全影响因素,依据线路实际尺寸建立了1∶1计算模型, 采用有限元法对同走廊四回并行线路进行了电场仿真,获得了带电作业典型位置点的电场强度,根据仿真结果 对带电作业人员电位转移放电能量进行了计算。同时建立了人体模型,计算分析了等电位作业工况下人体不同 部位的电场强度特点。计算结果表明：同电压等级独立走廊带电作业安全防护措施同样适合于四回并行线路带 电作业。提出了相应的安全防护措施,研究结果可为同走廊多回并行线路带电作业的开展提供依据和技术支撑 。     

光谱共焦传感器多参数高准确度校准

针对高准确度光谱共焦传感器缺乏相应校准装置及方法的问题,提出了一种基于激光干涉测量的校准方法,并研制了相应的校准装置。一方面,提出了一种波长倍数间隔测量法,通过位移反馈控制将位移间隔设置为激光波长的整数倍,以减小激光干涉仪非线性误差对测量的影响;另一方面,提出了测点修正算法,消除了受检点处位移标准值因校准装置定位准确度限制不重合对测量的影响。实验结果表明：在0～100μm的测量范围内,示值误差为±23 nm,重复性为5 nm,示值误差测量结果的扩展不确定度U₂=7.0 nm(k=2)。构建的校准装置在0～50 mm的测量范围内的示值误差测量结果不确定度为U₁=3.0 nm+2×10^-7L(k=2)。     

重庆地区常见岩层的储热性能研究

通过对重庆市城区分布的主要岩层进行分析,收集砂岩、泥岩、灰岩、页岩等已有的岩石热物理性实验测试资料,对其主要热物理性质参数如热扩散系数、热导率、比热容等进行归类、分析处理,研究其储热性能。     

部分均匀杂波环境中极化自适应Rao检测器

研究了机载极化雷达在部分均匀杂波背景下对于低慢小目标的自适应检测问题。基于Rao准则设计得到了极化自适应Rao检测器,分析了极化自适应Rao检测器的性能,推导得到了虚警概率和检测概率的解析表达式,证明了极化自适应Rao检测器对于杂波协方差矩阵和杂波功率比因子具有恒虚警率特性。理论分析和数值仿真表明,与基于广义似然比检验准则得到的自适应子空间检测器和自适应匹配检测器相比,极化自适应Rao检测器具有更好的检测性能和更低的计算复杂度。      

电磁轨道炮被动式炮口消弧装置的理论分析与优化设计

为了研究电磁轨道炮消除炮口电弧的方法,提出了一种新型结构的被动式炮口消弧装置,建立了含有消弧装置的内弹道计算模型。分析了被动式消弧器的两个作用原理,第一个是磁通压缩原理,能够在电枢中产生反向电流,以减小炮口剩余电流; 第二个是续流原理,使系统中残余能量可以从消弧器中释放,而不是经过电弧,从而大大减小炮口弧光。发现消弧器的电气参数必须与发射器的电气参数相匹配才能达到最佳效果,过大或过小的感抗和阻抗都会导致不良消弧状态,最优参数应为较小的电感与稍大的电阻组合。进一步研究了炮口消弧器的工程化设计方法,所提出的结构最适合使用不锈钢材料,能显著降低炮口残余电流和电弧,而初速基本没有减小,该理论分析和设计思路可以为轨道炮消弧器的研究提供参考。     

Modeling the High Temperature Deformation Constitutive Relationship of TC4-DT Alloy Based on Fuzzy-neural Network

通过分析研究变形温度、应变速率及变形程度参数对TC4-DT钛合金高温变形行为的影响,建立了一种基于自适应模糊神经网络的TC4-DT钛合金高温变形本构关系预测模型。高温变形热模拟压缩试验的变形温度为750 ~1150 ℃,应变率为0.001~10 s–1,试样高度压缩率为50%。本研究中建立的网络模型集成了模糊推理系统误差反向传播(BP)神经网络的学习算法。结果表明,该模型的预测值与实验结果比较吻合,最大相对误差小于6%。本研究证明模糊神经网络是一种优化TC4-DT钛合金本构关系模型和优化变形工艺参数的有效、实用方法。