三牙轮钻头的计算机仿真模型

本文将牙轮钻头上各牙齿置于易于描述的坐标系下．通过坐标变换方法,实现了各牙齿的空间位置交换．在钻头几何学和运动学的基础上,建立了随钻运动的牙轮钻头的计算机仿真模型。该仿真模型可真实反映牙轮钻头钻进过程中牙轮上各牙齿的形状、大小,钻头上各牙齿的布置及钻头钻进过程中各牙齿间的相互位置关系。该项研究不但是钻头与岩石互作用仿真研究的核心问题之一,也是分析研究牙轮钻头工作行为的基础。     

三牙轮钻头台架试验与井底模分析

三牙轮钻头地面台架试试验与井底模式的分析是对牙轮钻头设计的合理性进行检验与改进的最简单又较真实的方法。在国外早已采用,国内尚属首次。本论文详细的介绍了成都石油总机厂制造的 “XHP4—1与川,1M—9X型三牙轮钻头在花岗岩、石灰岩与砂岩中钻进时各种参数的测量数据与所钻出的井底模式,并与美国 ”J44,J55R、F3、HP51及J77型三牙轮钻头进行对比研究。本文中有各种井底模式的照片与测得的各种钻进参数值,并对它们进行了理论分析,提出了如何改进 ”XHP4—1型钻头齿面布置及合理使用的改进意见,为我国改进钻头设针及使用提供参考。     

三牙轮钻头滑动轴承失效分析

三牙轮钻头轴承的使用寿命直接决定了钻头的寿命。为了弄清三牙轮钻头轴承的失效形式、原因及机理，进一步提高三牙轮钻头轴承的寿命，分别对现场失效的三牙轮钻头轴承进行宏观和微观分析。结果表明，密封系统失效是轴承失效的主要原因之一。同时，轴承所受载荷过大且分布不均，温度过高导致材料表面金属强度和耐磨性降低，以及轴承与牙轮之间配合间隙过大，工作时晃动导致受力不均等原因也是造成牙轮钻头轴承的快速失效的主要原因。     

自激振荡腔频率特性及腔室设计研究

为了进一步研究自激振荡腔在石油工业中的应用,对其固有频率特性作了较为深入的研究,探讨了固有频率与相关参数之间的关系,并用实验对理论公式进行了验证;同时给出了41/2″单牙轮钻头和5″金刚石钻头的一种新型的腔室设计—带自振腔的单牙轮钻头和金刚石钻头;此外,还为实现腔内流体流动规律的计算机模拟做了一些基础性的研究工作。     

钢齿牙轮钻头齿面强化复合堆焊实验研究

运用自制的包含金属化的金刚石和硬质合金复合堆焊焊条，以O₂-C₂H₂焰为焊接热源进行堆焊，制备了含有金刚石的复合堆焊层。采用X射线衍射仪（XRD）、光学显微镜、材料性能实验机、动载磨料磨损实验机等实验手段和方法进行了金刚石表面和复合堆焊层形貌分析，堆焊层与基体的结合强度及堆焊层在动载荷条件下耐磨损性能的测试。研究表明：金刚石经过金属化处理后表面具有一定的金属性和浸润性，通过一定堆焊工艺在钢齿牙轮钻头齿面形成了组织致密均匀、硬质点与基体熔合良好的强化层，其抗剪强度达到了625MPa，磨损量减少了10％～70％，延长了钻头的使用寿命。     

牙轮钻头滑动轴承用钢粉末渗钒的试验研究

本文着重研究了牙轮钻头轴承用钢的粉末渗钒配方、工艺和渗层的组织结构。运用扫描电镜对渗层进行观察和成分分析;用X射线衍射仪确定渗层的相结构;初步探讨了渗钒层的形成机理。     

牙轮钻头强化用YQ4堆焊层组织性能研究

利用自主开发NiCrBSiCu合金粉研制了YQ4堆焊焊条，采用氧乙炔堆焊工艺制作了堆焊试样，利用剪切实验测试了堆焊层强度，冲击磨料磨损实验测试了试样的耐磨性，利用扫描电子显微镜观察了断口显微组织特征。实验结果表明：YQ4硬质合金堆焊层中过渡层组织细小，耐磨层中脆性硬质合金相上均匀分布了韧性微孔结构低熔点合金，硬质合金分布致密、均匀、多层堆垛，基体与过渡层以及硬质合金之间结合良好，平均剪切强度600MPa，高于牙轮钻头工作要求，抗冲击磨料磨损能力提高近2倍，在组织与性能上都满足牙轮钻头齿面强化要求     

牙轮钻头牙齿与岩石垂向互作用仿真模型

建立钻头牙齿与岩石的互作用仿真模型是实现钻头与岩石互作用仿真研究的核心问题之一。本文以岩石破碎力学为基础，从钻头牙齿与岩石的互作用特.点出发，突破通常的力/侵深曲线描述方法，推导出了钻头牙齿与岩石垂向互作用仿真模型。并在该模型中用岩石硬度、塑性系数和弹性系数来反映岩石的力学性质，从而使模型具有较宽的应用范围。     

组合牙轮钻头的设计和使用

阐述了组合牙轮钻头的碎岩原理、设计要点、使用情况及注意事项。     

泥包对破岩效率影响的PDC 单齿切削模型研究

PDC 钻头泥页岩地层钻进易发生泥包，严重影响机械钻速。钻进性能的变化归根结底源于切削齿与地层的 相互作用，但是目前建立的单齿切削模型考虑的因素不全面，并不适用于钻头发生泥包的情况。建立了PDC 钻头分 别发生切削齿泥包和钻头整体泥包时的单齿切削模型，模型全面考虑了围压、切削齿倒角面、切削齿后底面、岩屑破碎 带等因素，通过实例计算、利用前人实验数据验证了模型计算结果的可靠性。最后利用模型量化分析了泥包对破岩效 率的影响规律，结果发现切削齿泥包和钻头泥包均严重影响破岩效率，且后者影响程度更大；切削齿泥包中，围压和 “泥包团”长度对破岩效率影响显著，破岩效率均随两者的增大而减小；钻头泥包中，泥包面积对破岩效率影响显著， 破岩效率随泥包面积的增大而减小。     

比特软值的部分重传混合ARQ方案

针对比特软值较小的比特是重传时造成数据包出错的主要原因,提出了基于比特软值的部分重传混合ARQ方案,在重传时首先传输比特软值较小的比特;研究了该方案在重传之后各个比特的平均软值,并推导了在高斯白信道下重传前后不同比特的误比特率。理论分析和数值仿真表明,该方案在部分重传的情况下也能较好地平均各个比特之间的软值,从而提高了系统的吞吐性能。     

气体钻水平井稳定器安放位置与井斜控制研究

针对XS–001H 气体钻井水平井段的井眼轨迹控制问题,建立了全井段水平井井斜控制的有限元模型,该有限元模型可以任意调整水平段钻具组合参数和稳定器的安放位置来进行井斜控制的力学机理研究。重点研究了钻铤钻具组合、无磁抗压缩钻杆钻具组合、稳定器不同安放位置与井斜控制的力学机理和关系,并得到了相应钻具组合下,钻头侧向力与稳定器间距的定量关系曲线,不同钻具组合在水平段的最大挠度与稳定器的变化关系曲线,这些结果为气体钻水平井段的井斜控制提供了定量的理论数据,并得到了现场应用。     

卫星信道基带残留误码分布特性拟合与模拟

卫星通信信道的基带残留误码特性直接影响上层通信协议的性能。通过对卫星通信系统仿真,提取基带误码图案,将基带误码分布图案通过误码持续期发生概率密度分布、误码持续期长度概率密度分布来表征。在典型的卫星通信系统参数条件下,拟合表明经过有噪莱斯衰落信道的误码持续期发生概率接近广义极值分布;经过高斯噪声信道的误码持续期发生概率密度、误码持续期长度概率密度接近负二项式分布。在此基础上完成的卫星基带信道硬件模拟器能够为通信协议的测试提供方便、可信的信道基带特性模拟。     

流道形状对PDC钻头头部流场影响的数值模拟

利用计算流体力学对两种不同流道形状的PDC钻头头部的三维流场进行了数值模拟.流场的网格划分采用混合网格形式,保证了计算精度和计算速度的要求.对两种钻头模拟结果表明,流道形状的改变对钻头流场存在较为明显的影响.通过对钻头表面和流场中截面的静压云图和速度矢量图的对比分析表明,改变了流道形状的钻头2的流场明显优于钻头1的流场,且模拟结果得到了实验的验证.     

舌侧正畸牙齿移动的数值模拟

针对目前口腔舌侧正畸中,手术方案的制定以及牙齿移动的预测主要依靠医生经验,缺少定量的数据,可预期效 果差等缺点,提出了舌侧正畸牙齿移动数值计算模型,建立包括牙齿、牙周膜、皮质骨和松质骨的三维有限元模型,模拟 在不同的舌侧正畸力作用下,牙齿整体移动时牙周膜内表面的应变分布,并对牙周膜颈部和根尖部的应变加权值与现有 研究中牙齿移动量的实验数据进行拟合,通过颈部和根尖部的移动来确定牙齿整体的移动,在三维软件中实现对牙齿移 动的过程的模拟,得到移动后的模型作为下一个阶段计算的初始模型。实现了舌侧正畸牙齿移动的动态过程的模拟,该 数值模拟方法可以为舌侧正畸制定方案和预测效果提供参考。     

重庆农村劳动力有序转移与农民增收的对策研究

重庆市现有农村人口2 300万人,农业劳动力1 300万人,但其中却有400万富余劳动力处于失业和隐性失业状态。转移农村劳动力,解决农民就业问题,既是重庆市农村工作面临的巨大压力,也是重庆市农民增收的潜在优势。要把这种潜在优势变为现实优势,只有通过提高农村劳动力素质,调整农业结构,组织劳务输出和发展小城镇战略,促使农业富余劳动力内部转移、就地转移和跨区域转移,并使之充分就业,这对于我市农村经济的发展和社会的结构性变革都具有非常重要的意义。     

40 Gb/s单通道光纤传输系统研究

提出了一种比特率为40 Gb/s的单通道传输系统的设计方案,通过大量的数值仿真研究了在单波长传输系统中放大器间隔、脉冲占空比、色散补偿因子、色散补偿系数、光纤的入纤功率等参数对系统传输性能的影响,并根据这些影响关系设计了一个九段的光纤传输系统,其传输距离为928 km。仿真结果对单波长和多波长40 Gb/s光纤传输系统的设计具有指导意义。