面向复杂系统创新的TRIZ与DFSS集成应用模式

针对目前现有创新方法在解决复杂系统问题时出现问题定位不准,分析不彻底,难以产生创新性方案,以及复杂系统设计领域尚缺乏系统的方法论的问题.研究创新设计理论(Theory of Innovation Problem Solving,TRIZ)与六西格玛设计(Design For Six Sigma,DFSS)集成方法,根据复杂系统特点在不同设计阶段动态地集成各种工具,以完善的需求管理方法实现设计需求的无偏转化,运用AFD等工具在设计早期进行系统功能失效预测,集成多冲突问题与TRIZ工具实现概念设计阶段创新性求解,进而建立面向复杂系统创新的T-DFSS模型.最后以船舶模块化可倒栏杆创新设计实例验证该集成模式的有效性.     

断控岩溶主控的缝洞型碳酸盐岩内部溶蚀相带表征——以塔河油田10区奥陶系油藏为例

以塔河油田10区的典型井组为研究对象，在明确断裂主控岩溶的背景下，分析岩溶作用过程与缝洞空间分布的关系，揭示了研究区缝洞体内幕结构及油气生产差异机理。通过对钻井、地震、示踪剂等动态和静态资料的分析，将研究区缝洞储集体划分为洞穴型、孔洞型、裂缝-孔洞型和裂缝型4种类型。结合地球物理描述与相似露头观察，分析断控岩溶作用下溶洞的发育过程，并建立基于成因演化的缝洞空间分布模式。岩溶作用下储层的发育具有分带性，依据该模式从内向外划分出4个溶蚀相带，分别是大型溶洞带、溶蚀孔洞密集区、缝洞联合发育体以及最外围的裂缝破裂带。不同的溶蚀相带其发育的主要储集体类型、储集物性、井震特征以及储量和产能情况有较大差异。在此基础上，结合生产动态资料所揭示的不同井之间的响应和连通情况，明确了研究区不同钻井分别钻遇了不同发育程度或演化阶段的缝洞溶蚀相带，且主要存在溶洞连通、缝洞连通和裂缝连通3种沟通方式。通过对缝洞溶蚀相带空间配置关系的有效刻画，采用确定性建模方法建立岩溶储层三维地质模型，并取得较好的数值模拟效果。     

秋里塔格构造带盐下构造层变形特征及油气勘探潜力

秋里塔格构造带位于库车坳陷中部,受南天山造山作用的影响,发育一系列冲断构造,具明显的分层变形特征。依据地面露头和地震资料,秋里塔格构造带以古近系库姆格列木群及新近系吉迪克组膏盐岩为中心,可划分为盐上构造层、膏盐岩构造层和盐下构造层;受挤压作用,膏盐岩差异流动,在地表形成多排线性褶皱带,盐上构造层则发育逆冲推覆及反冲构造,而盐下构造层的变形特征主要受控于挤压应力和古生代古隆起,具有明显的分段性。中秋—东秋段位于新和—牙哈古隆起北坡,盐下构造层发育与克深构造带相似的冲断构造,可形成幅度高、规模较大的断背斜圈闭,油气勘探潜力大;佳木—西秋段位于温宿和西秋古生代古隆起之上,盐下构造层不发育冲断构造,盐下圈闭以低幅度断背斜和断块为主,规模不大,勘探潜力相对较小。     

甘肃曲溪地区混合岩化片岩变形特征参数试验研究

混合岩化片岩具有各项异性的工程力学特征,通过现场混合岩化片岩刚性承压板法试验,获得了甘肃曲溪地区混合岩化片岩的变形参数,其中微风化混合岩化片岩的弹性参数E_S=12.60GPa、E_0=7.78GPa,弱风化—微风化的混合岩化片岩的弹性参数E_S=1.67GPa、E_0=0.89GPa。研究结果表明:研究区混合岩化片岩的变形,主要是由于其内部孔隙和层理受压所致的压缩形变,变形范围在规范界限之内,满足混凝土重力坝的建设条件。研究结果可为岩体变形特性理论研究与工程应用提供参考。     

连翘叶凝胶软糖的制备工艺研究

以连翘叶、白砂糖、明胶、卡拉胶及柠檬酸为原料,研制一种连翘叶凝胶软糖。通过单因素及正交试验进行配方优化,以色泽、弹性、形态、口感、口味为指标,采用模糊数学法进行感官评价及数据分析,最终得到连翘叶软糖制备的最佳工艺为连翘叶浓缩液12 g,复合凝胶剂3.5 g(明胶∶卡拉胶=2∶1,质量比),白砂糖15 g,柠檬酸0.15 g,以此配方研制的连翘叶软糖口感独特、风味诱人,具有一定的咀嚼性和弹性。     

河北防洪薄弱环节及治理措施

对河北省2016年"7·19"特大暴雨洪水暴露出的防洪薄弱环节,分析提出现阶段河北防洪重点区域为山区河谷人口密集区、大中城市、蓄滞洪区、洪水高风险平原区,针对各重点区域特点提出相应治理措施。     

仿人体出汗比例的Walter暖体假人皮肤制备

为了使Walter暖体假人各个部位具有与真人类似的相对出汗强度,采用了硅胶涂层的方法制备了非均匀出汗皮肤。通过对不同组分和不同厚度的硅胶涂层透湿率的分析,确定了最佳涂层工艺,以此工艺制备了3种具有自相似结构的硅胶涂层,通过对3种涂层的分形维数的计算和热阻,湿阻的测量,选择出最佳涂层结构。使用此涂层结构制备了整套非均匀出汗皮肤。实验测量了使用非均匀出汗皮肤和均匀出汗皮肤的暖体假人的裸态与着装状态的热阻和湿阻。结果显示:分形维数最接近黄金分割数的涂层方法可使非均匀出汗皮肤具有最佳热湿性能;所制备的非均匀出汗皮肤与原始均匀出汗皮肤对比,假人裸态和着装状态下的热阻、湿阻测量结果均有增加。     

高渗透率光伏配电网中电池储能系统综合运行控制策略

为解决配电网中高渗透率光伏及用电高峰负荷过重带来的电压越限问题,并在分时电价政策下通过低储高发获取经济收益以降低储能作为电压控制手段的成本,提出一种电池储能系统综合运行控制策略。该策略包括电压控制和套利运作两部分,其中电压控制部分以防止电压越限为目标,建立包括电池剩余寿命(TOU)、荷电状态(SOC)、电压灵敏度特性、电池动作费用等在内的评价矩阵,选择综合评价指标最大者进行控制,以提高电压控制效率;套利运作部分以保证电压安全为前提,结合用电峰谷电价,尽量减少电池动作对节点电压的影响,选择电压灵敏度因数及动作费用最小、电池状态最优者进行控制。该方法在实现削峰填谷,改善配网电压安全,提高储能安装用户收益的同时,兼顾电池储能系统的状态变化,实现了功率在各储能单元间的合理分配,提高了动作效率,均衡了各储能单元的使用率,延长了整个储能系统的使用寿命。最后通过算例分析验证了该控制方法的有效性。     

海洋非成岩天然气水合物原位快速制备实验及评价

我国的海洋天然气水合物（以下简称水合物）资源主要分布在沿海大陆架水深介于300～3 000 m的深水区，具有弱胶结、非成岩的特征，为了测试和研究该类型水合物必须原位、大量、快速制备样品，而目前常用的搅拌法、喷淋法、鼓泡法等制备技术却存在着生成速度慢、储气密度低等问题。为此，自主设计、研制了1 062 L非成岩水合物快速制备釜，针对我国南海非成岩水合物的物性特征，开展了搅拌法、鼓泡法、喷淋法单一制备方法及“三合一”法（上述3种方法相结合）水合物制备实验，测试了实验过程中温度、压力、电阻率及反应时间等数据，分析比较了几种不同制备方法的水合物生成情况与制备效率。实验结果表明：①搅拌法、鼓泡法、喷淋法制备水合物过程中，生成的水合物均缓慢增加并逐渐铺满整个液面；②搅拌法制备过程中可以观测到明显的诱导期，而喷淋法、鼓泡法及“三合一”法却无明显的诱导期；③单一制备方法及“三合一”法制备水合物过程中，电阻率均随反应时间的增加而增加，其变化趋势亦与水合物制备速率基本一致；④“三合一”法的制备周期明显短于单一制备方法（搅拌法、喷淋法、鼓泡法单一方法的制备时间分别约为“三合一”法的5.14倍、3.59倍、3.16倍）。结论认为，所研制的1 062 L水合物快速制备釜能够实现海洋非成岩水合物样品的原位、快速制备；较之于单一制备方法，“三合一”法大大提高了水合物的制备效率。