压杆应变式压力传感器在爆炸冲击波载荷测试中的应用

在容器内实施化学爆炸时，容器内壁上冲击波载荷的确定是进行爆炸容器结构动力响应分析、安全评估和工程设计的基础。获得比较准确、可靠的爆炸容器内壁上作用载荷的时间历程及分布情况，对研究结构动力响应意义重大。文章采用压杆应变式压力传感器来测量爆炸冲击波载荷，这种传感器解决了普通传感器在高频压力脉冲下频响低且容易损坏等问题。压杆应变式压力传感器为一细长弹性杆，爆炸冲击波作用在杆的一端，在杆中激发一维弹性应力波，通过测量杆上适当位置处的应变，利用一维弹性应力波理论可以计算出作用在杆端的爆炸冲击载荷。文章根据一维弹性波理论，设计了满足所需频响、上升时间、持续作用时间等参数要求的压杆应变式压力传感器，其材料为高强度钢，采用动态应变放大器和数据采集仪组成测量系统。通过实验，获得了比较完整的容器内壁上冲击波载荷曲线，测量结果的重复性和一致性很好。经分析表明，压杆应变式压力传感器能准确地测得容器内壁上冲击波荷载的幅值和比较完整的曲线，对爆炸冲击波载荷测试来说，是一种比较准确可靠的传感器。     

激光多普勒爆破容器高速变形动态测量技术的研究

为了获取爆破过程中爆炸容器变形参数来分析爆破强度,设计了激光多普勒效应外差纵向测量系统,利用高斯光束理论和束腰特性优化了光路结构.根据爆破过程多普勒信号的特点,研究了相应的数字滤波和频谱分析方法,实现了爆破容器高速形变过程的动态测量.系统的测量形变量程为±30mm,测量形变速度的量程为-10 m/s～+20 m/s,遥测距离为4.5 m.与标准振动台的试验对比,位移测量相对误差小于1%.最后,还给出了圆柱形钢制罐体在20gTNT当量炸药爆破过程中变形的测量结果.     

一种基于信号分组平均降低OFDM系统PAPR的方法

介绍了OFDM是一多载波调制技术,具有抗多径信道干扰和频谱利用率高等特点根据OFDM信号的统计特性提出一种降低OFDM系统PAPR(峰均功率比)值的方法,即将IFFT变换后的个信号按一定的规律分成V组,计算分组平均值,用分组平均值代替相应的原信号值。仿真结果表明信号分组平均方法可非常有效地降低系统的峰均功率比值。     

二硫化钼基润滑涂层在润滑油中的作用机理及实际应用

讨论了在几种液体润滑介质(液体石蜡、10^#机油、HM46液压油)中，涂敷FM-510二硫化钼基润滑涂层的摩擦副的摩擦磨损性能和润滑机理。试验机评价和台架考核结果表明，在润滑油中，涂敷FM-510涂层的摩擦偶对能够协助流体润滑膜的形成并维持流体润滑状态。扫描电镜观察涂层和对偶的微观表面，用能谱分析表面元素组成，揭示了其作用机理：干摩擦条件下，二硫化钼基润滑涂层与金属对偶表面的相对滑动，形成了以Mo、S、Sb为主的转移膜，但在润滑油介质中没有形成这类转移膜；二硫化钼基润滑涂层的表面有大量的、均匀分布的、直径小于3μm的孔穴，起到了蓄油作用，更易于建立流体润滑条件，形成均匀分布的油膜。     

压敏性低渗透油藏水平井产能研究

为了科学地评价压敏性低渗透油藏水平井的合理产能,基于考虑启动压力梯度和压敏效应综合影响的广义达西定律,以椭圆渗流理论和平均质量守恒定律为基础,采用渗流场劈分方法,推导得到水平井产能计算的解析公式.通过与经典公式的对比,证明了公式的可靠性和实用性.并在此基础上进行了单井产能影响因素分析,结果表明:启动压力梯度对水平井产能的影响与变形系数有关,变形系数较大时,产能与启动压力梯度之间呈非线性关系,反之呈近似线性关系;变形系数与水平井产能之间的非线性关系与生产压差有关,生产压差越大,变形系数对产能的影响越严重,主要表现在0～0.4MPa-1范围内;随着油层厚度的增大,水平井产能增加幅度逐渐变缓;水平段长度与产能呈线性关系,通过延长水平段长度能够缓解启动压力梯度对水平井产能的影响.     

不同退火温度下a-C:Si涂层的热稳定性研究

目的在碳化硅基底上制备a-C:Si涂层,通过分析涂层在不同退火温度下的热稳定性机制,拓宽其在高温领域的应用。方法采用非平衡磁控溅射法在碳化硅表面沉积a-C:Si涂层,并进行不同温度的退火热处理,通过XPS、SEM、拉曼光谱对涂层进行表征与分析。利用分子动力学对a-C:Si涂层退火过程进行仿真,从涂层与原子结构、原子径向分布函数、配位数、键长及键角等多方面对涂层石墨化行为进行分析。通过仿真与实验数据的交叉分析,探究a-C:Si涂层热稳定性机制。结果a-C:Si涂层主要由C、Si元素组成,且碳原子之间主要形成sp~2和sp~3两种杂化键,其中sp~3键居多,随退火温度的上升,其相对含量下降。a-C:Si涂层的拉曼光谱在400～500℃时出现明显的D峰,I_D/I_G积分强度比和G峰峰值具有相似的变化趋势。退火温度升高时,涂层中键长较长的sp~3-sp~3键最先开始向sp~2-sp~2转化,随着退火温度的升高,键长较短的sp~3-sp~3键才开始变化。石墨化过程中,sp~3-sp~3键转化率最大,Si与C形成高热稳定性的Si—C键。结论退火处理对a-C:Si涂层的热稳定性有重要影响,退火温度为400℃时,a-C:Si涂层开始发生石墨化转变。Si元素能稳定原子结构,与Si成键的C-sp~3杂化原子具有更高的热稳定性,降低了石墨化的速率。     

碳酸盐岩凝析气藏组分粗化数值模拟方法研究

为了准确模拟复杂孔、洞、缝三重介质碳酸盐岩有水凝析气藏的开发动态,提出了一种适合于该类凝析气藏组分粗化的等效数值模拟方法--调整组分传导系数法.通过建立单个岩块单重介质精细模型,求得组分传导系数(α)随某组分总摩尔分数的变化关系.模型结果分别与地质参数粗化的双重介质模型、地质参数以及组分粗化后的双重介质模型计算结果进行了对比.结果表明,对三重介质碳酸盐岩有水凝析气藏,直接采用地质参数粗化后的双重介质模型模拟偏差较大;而应用地质参数和组分粗化后的双重介质模型可正确地等效模拟.     

毛细管数效应对碳酸盐岩凝析气井产能的影响

反凝析现象对地层污染严重,而毛细管数效应则弱化了凝析油的堵塞作用.随着国内塔中I号碳酸盐岩凝析气田投入开发,迫切需要开展相关研究,从而指导气田的开发.介绍了毛细管数效应的定义及其对相对渗透率曲线的影响,通过建立双重介质单井径向模型,研究了毛细管数效应在不同流体性质、地层渗透率、地层压力降落速度情况下对产能的影响.结果表明,毛细管数效应使气井产能明显得到了改善.当地层压力高于露点压力时,毛细管数效应对产能没有影响;地层压力低于露点压力以后,毛细管数效应的影响最为明显,之后对产能的影响逐渐变小.基本规律为初始生产气油比越大、地层压力降落速度越快、岩块系统和裂缝系统渗透率越低,毛细管数效应对产能的影响越大.     

非达西效应对碳酸盐岩凝析气井产能的影响

反凝析现象对地层污染严重,而井底流体高速非达西流动效应则导致污染更加严重。随着国内塔中I号碳酸盐岩凝析气田投入开发,迫切需要开展相关研究,从而指导气田的开发。首先建立了高速非达西流动效应对产能的影响变量,然后通过建立双重介质单井径向组分模型,研究了不同类型气藏、初始井日产气量和Forchheimer系数情况下高速非达西流动效应对产能的影响。结果表明,裂缝越发育、裂缝系统储量越大、井日产气量越高、Forchheimer系数越大,高速非达西流动效应导致产能降低幅度越大;当地层压力为露点压力的30％～60％之间时,高速非达西效应对产能的影响最为明显。     

容器内填沙爆炸实验的数值模拟

为了研究沙介质衰减爆炸冲击性能,在圆柱形爆炸容器内进行填沙爆炸加载实验。利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA对实验过程进行数值模拟;分别采用三维流固耦合算法和二维自适应算法对容器结构动态响应进行分析。模拟得到容器外壁面正对爆心部位的环向应变在大装药量时与实验结果吻合较好。通过数值模拟,获取了容器内部壁面反射超压载荷和沙中成腔尺寸等信息。