工业
将某自升式钻井平台改造成为固定平台,用于油田开发。对规范要求、设施功能和环境条件的变化进行对比,借助有限元软件对平台结构强度计算进行分析,给出类似设施的评估方法和设计思路,具有一定的工程借鉴意义。
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现行的疲劳监测设备造价昂贵,便携性差且有效性不高,正面疲劳监测方案极大地影响了使用者的工作效率,因此进行实用且准确的疲劳监测方案研究十分有意义。提出了新型的侧眼眼动疲劳监测眼镜并结合N-Range图像处理算法提高眼部定位的鲁棒性与疲劳监测的准确率。在侧眼图像处理过程中,用N*N的卷积核及Siid函数计算激活图,gmo采用OTSU阈值分割法对激活图进行阈值分割,将小于阈值的像素点激活值置于0。据此计算水平方向与垂直方向的标准差投影,从投影图中通过平均阈值法定位出人眼区域,随后通过计算人眼高宽比表征眼部闭合度,采用基于PER-CLOS的P80疲劳评测方法为设备的使用者进行实时的疲劳分析。实验结果表明现行设备所存在的问题,通过我们的方案得到了很好的解决,即使在复杂的环境中,本文的方法仍然表现出色,疲劳判决准确度达到了94%。疲劳监测眼镜与N-Range算法可以实现在不影响使用者作业效率的前提下,仍然保持着较高的疲劳监测精度,具有较高的实用价值。
液压系统作为挖掘机的核心组成,其工作的可靠性将直接影响主机的性能。在现有较为先进的故障模式判别方法中,选择应用小波包分析计算故障信号的能量熵,构造特征向量输人到支持向量机中进行训练,判定故障的类型。该文融合小波包数据处理技术和支持向量机故障模式识别技术来实现故障的有效判别,完成了液压系统的状态监测及故障诊断系统的搭建。通过测试发现,故障识别的准确率良好,试验结果也验证了支持向量机在处理小样本方面的优势所在。
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利用超声无损检测技术,对轴的表面裂纹检测时,微小裂纹回波信号常常会被各种噪声掩盖,造成裂纹无法识别和定位。为解决这一问题,提出采用广义交叉阈值同步压缩小波变换方法对超声回波信号进行分析,从时频域中识别裂纹回波信号特征并进行定位。该方法在同步压缩小波变换基础上,利用广义交叉验证估计降噪的阈值水平,不依赖于任何先验知识。具体地,通过添加基于峭度测量的预处理步骤和基于自适应硬阈值处理的后处理步骤,提高了阈值处理的效率和时频域内的降噪效果,从而实现了噪声与特征信号的有效区分。将该方法应用于轴表面微小裂纹超声回波信号的特征识别,并与连续小波变换的结果进行了对比,结果表明所提出的方法能够更精确地识别裂纹并提取裂纹出现时间点,进而判断微小裂纹的具体位置。
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为深入研究循环荷载作用下岩石内部微裂纹萌生、发展及贯通的时空演化规律,以砂岩为研究对象,开展了砂岩在单轴循环加卸载下的声发射试验。结果表明:借助不同方向的波速测试,可获得声波在岩石中的传播速度,为声发射定位提供合理的波速参数;通过合理布置传感器的位置,可准确定位破裂面的空间位置;加卸载过程中声发射事件数和能量呈现台阶状上升,表明声发射具有记忆效应;通过声发射事件空间定位与破坏岩样的对比,验证了两者的位置基本一致,表明声发射可有效获得岩石内部微裂纹发展的全过程。
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以神东矿区5个不同煤层为研究对象,利用程序升温实验优选出神东矿区煤层自然发火标志气体,得出了不同温度条件下C0产生速率,通过现场测试工作面回风隅角及采空区CO和02体积分数,划分采空区散热带和氧化带的宽度,建立回风隅角C0指标临界值的计算模型,最终给出回风隅角C0指标临界值。结果表明:神东矿区煤层自然发火标志气体为CC2HO、C2H4、2,可分别作为煤自然发火初期、加速阶段和激烈氧化阶段的标志气体;正常开采条件下,回风隅角C0指标临界值为90x10'当上升至350XKT6时,采空区遗煤已达临界温度(60〜70尤)。
随着原油开采的不断进行,三次采油已逐渐向高温高盐油藏转移,苛刻的油藏环境对三次采油用水溶性高分子聚合物的要求也越来越高,因此,亟需能够适用于高温高盐油藏的驱油聚合物。对19种耐温抗盐聚合物在塔河油藏环境下的溶液性能展开研究,并探索聚合物驱在塔河高温高盐油藏的应用潜力。首先,使用流变仪对19种聚合物溶液开展了耐温抗盐性能评价,发现NK-2、热增黏聚合物SAV1、K21与天然高分子BP在塔河油藏环境下的剩余黏度与黏度剩余率相对较高,具有良好的耐温抗盐性能。对以上4种耐温抗盐聚合物进行抗剪切性能与长期热稳定性能评价,发现天然高分子BP的长期热稳定性能最为优异。当注入0.5 PV的0.05%BP溶液后,驱油效率可在一次水驱的基础上提高5.6%。
针对复杂破碎地层中定向孔孔壁易失稳坍塌、成孔率低的问题,分析了煤矿井下近水平定向孔孔壁失稳的机理,并给出采用滑动定向钻进时排渣困难、容易沉渣的原因,提出采用大流量冲洗液正循环排渣和异形钻杆回转排渣的复合排渣技术,分析了大流量冲洗液紊流排渣、钻杆回转排渣、水力正循环和异形钻杆复合排渣的机理;介绍了大流量泥浆泵车、无线随钻测量系统和异形钻杆等关键设备。在寺河煤矿进行了现场试验,在软硬复合破碎煤层区域内完成定向钻孔3个,最大孔深270m,成孔率达到66.7%;在具有3层复杂地层的顶板中完成高位定向钻孔12个,最大孔深480m,成孔率达到91.7%,为煤层气(瓦斯)区域递进式抽采利用和采动卸压抽采利用提供了技术保障。
共形网格技术可减小传统有限差分方法带来的阶梯状网格近似误差.将共形网格技术运用到无源麦克斯韦方程组的推导中,采用线性加权平均方法,求得棱边电场的等效电导率,更新了传统时域有限差分方法的电场迭代方程;研究了具有解析式目标体的共形参数确定方法,利用投影思想得到共形网格位置坐标,进而求得共形参数.通过与有限元方法计算得出的电磁响应进行比较,验证了本文方法的正确性;共形网格技术在保证计算效率的条件下,与阶梯状网格近似方法相比提高了曲面三维异常体的计算精度;需要共形处理的电场越多,共形网格技术的效果越明显,精度提高越多.该方法为开展地下复杂异常体的航空电磁三维正反演奠定了基础.
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为确定不同流量条件下城市快速路匝道合流区加速车道的合理长度及其通行能力,从匝道车辆汇入概率出发,基于间隙接受理论,分析匝道车辆在加速车道上等待汇入的速度和车速调整所需的时间,考虑车辆汇入带来的主线外侧车道不同位置流量变化及汇入失败概率,厘清流量、加速车道长度与通行能力之间的关系。研究结果表明:目前有关规程提供的加速车道长度偏短;匝道车辆汇入概率并不总是与主线外侧车道流量呈反比,在高于1600pcu/h时反而会呈正比;主线外侧车道流量在1300~1500pcu/h时最易形成通行瓶颈,应采用匝道控制、主线车流引导或车道设计等方式解决。掌握好三者之间的关系对优化加速车道设计和匝道流量控制具有重要意义。
为了制备兼具优异疏水性能和力学性能的水性含氟聚氨酯(WFPUs),合成了3种含氟侧链长度不同的端羟基含氟聚丙烯酸酯(P3FMA、P6FMA和P12FMA),将其引入水性聚氨酯(WPUs)分子链中,分别制备了3种WFPUs:WFPUs–P3FMA、WFPUs–P6FMA和WFPUs–P12FMA。傅里叶红外光谱(FTIR)分析表明成功将以上3种端羟基含氟聚丙烯酸酯引入了WPUs的分子链中,FTIR分峰结果显示,随着含氟侧链长度增加,硬段氢键化羰基含量增加,这表明较长的含氟侧链能促使WFPUs硬段氢键作用增加,从而使硬段间的相互作用增加。静态接触角测试和表面自由计算表明:3种WFPUs乳胶膜的静态接触角均随着氟含量增加先增加,随后再继续增加氟含量,静态接触角不变。此时,3种WFPUs乳胶膜的表面自由能分别为34.78、32.41和15.94mN/m,由此可知,含氟侧链最长的WFPUs乳胶膜的表面自由能最低,疏水性能最好。X光电子能谱分析(XPS)显示,氟表面含量随氟本体含量增加而增加,含氟侧链最长的P12FMA在WFPUs乳胶膜表面的富集性能最好。X射线衍射(XRD)分析表明,氟含量相同时
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