石油射孔枪的有限元结构优化设计方法

研究石油射孔枪盲孔的优化设计方法及石油射孔枪的弹塑性有限元优化设计方法.用该方法并应用著名的有限元程序ANSYS对系列射孔枪进行了分析.作为算例,给出了102型射孔枪的系统而全面的结果.这项工作为石油射孔枪科学的优化设计开辟了方向.     

电缆射孔井下事故原因分析及预防措施

随着射孔弹的药量增加、体积增大,能量增强、射孔枪的外径增长,造成射孔施工中卡枪、断枪、掉枪的概率也在增加。本文从几个方面综合分析了电缆射孔井下事故原因并提出预防措施。     

基于BP神经网络建立石油射孔枪盲孔结构分析器

首先分析了射孔枪的盲孔结构,得出建立结构分析器的必要性;其次基于人工神经网络的高度并行和非线性映射的功能,提出用三层BP神经网络代替有限元分析软件,来描述结构设计变量和结构响应之间的映射关系,建立了盲孔结构分析器。经过算例分析比较,结果表明结构分析器的建立是合理的,有效的。     

聚能射流形成及破甲过程的数值模拟分析

通过有限元显式动力分析软件的显式算法,对工程普遍使用的某一型号石油射孔弹装药爆破的聚能射流形成过程和对射孔枪壁的侵彻作用进行了数值模拟,对其模拟结果进行了讨论.分析了与破甲深度密切相关的炸高参数的特性.计算结果与射孔枪聚能射流形成及破甲的物理现象和规律相吻合,说明该计算模型和模拟方法合理、可行,可用于聚能装药的优化设计,对石油射孔弹生产及科研有一定的作用.     

基于回溯法油管传输射孔排炮算法研究

根据油管传输射孔特点,为减少射孔枪串接时在射孔井段产生的接头总长度,对如何得到油管传输射孔最优射孔枪串接方案进行了理论分析。采用多叉树对问题进行了数学建模,为减少对多叉树的遍历次数,减少计算机运算时间,采用回溯法搜索最优解,并在回溯法的基础上对算法进行了优化。测试结果表明,油层数据简单时,回溯法与遍历法频率相当;而当油层数据复杂时,回溯法频率变高,最后设计实现了基于回溯法的排炮软件。     

套管壁厚对穿孔深度影响试验

针对没有不同壁厚套管和双层套管条件下评价射孔指标的问题,设计制作试验靶、试验枪及配套器件,并进行试验与测试,通过数据分析,揭示了不同壁厚套管及双层套管对穿孔性能的影响规律,形成了影响射孔器穿孔指标的新认识。     

成本全通径射孔枪结构设计

全通径射孔枪通常的设计思路是枪内零部件全部破碎成细屑或燃烧成灰烬并全部落入下部的口袋枪或井底口袋。本文在枪的结构上提出新的思路,采用不燃烧不破碎的弹架,大大减少了枪内零件的碎片和弹架的造价,结构上也比较简单,更容易实现管柱内的可靠全通。     

基于正交实验法射孔参数优化设计数值模拟

射孔完井对油井产能的主要影响因素为孔眼密度、孔眼直径、孔眼深度和孔眼相位,基于油井产能最优对射孔参数进行优化设计是提高射孔井产能的关键技术之一。本文基于射孔井产能的半解析模型,应用有限元分析法对射孔井的产能进行数值模拟研究,并应用正交实验法对数值模拟结果进行分析。结果表明：随着孔深的增加,产率比增加,且在孔深较小时斜率较大,当穿孔深度超过钻井污染带深度时,曲线出现拐点,斜率变小、变平。随着孔径的增大,产率比增大,在实际射孔过程中,考虑到套管强度的问题,孔径应在保证套管强度的情况下尽可能取最大值。当孔密增大时,产率比随之增大,且随孔密的增大,其产率比上升趋势减弱。相位角增大时,产率比减小,相位角从60°变到90°时,产能有较大的提高,相位角在90°和180°之间变化时产能变化不大。通过比较极差值R来判断各个因素的主次关系。本文可为射孔参数的优选提供指导。     

承德100 t顶吹脱磷钢包流场特性研究

利用水力学模型及数值模拟软件研究了倾角式顶吹单孔氧枪对脱磷钢包内熔池流场所造成的影响,并且研究了倾角角度分别为39o、41o、43o、45o和17o的单孔氧枪对熔池的搅拌效果和冲击特性。研究表明：适当的倾斜角有利与熔池脱磷反应的进行,过大及过小的倾斜角会分别减小冲击深度及冲击直径导致熔池脱磷速率降低。当采用43o顶吹氧枪喷头喷吹时,冲击深度及冲击面积适中,熔池混匀时间及死区体积最小,钢液的平均流动速度最大,有利于促进钢包脱磷过程磷元素的扩散,从而提高脱磷效率。工业试验结果表明,43o脱磷氧枪具有更好熔池搅拌能力,在提高脱磷效果的同时降低了冶炼过程中的钢铁料消耗。     

射孔弹爆炸作用下射孔枪动态响应的数值仿真

射孔作业时射孔管柱的爆炸冲击动力学响应成为油、套管柱系统振动、变形乃至损伤的主要原因. 为研究射孔枪内爆炸冲击波加载规律以及尤其引发的管柱动力学响应规律,建立包含一枚射孔弹的射孔系统有限元模型进行数值计算. 所得数值计算测点应变值与地面试验数据相对误差不超过10%. 进一步分析发现:射孔弹爆炸加载过程中射流冲击作用效果最为显著;射孔弹壳体对爆炸产物的约束作能够有效降低爆炸冲击对枪管的加载(损伤);相邻射孔弹爆炸冲击将会在弹间交汇、叠加,耦合结果与相位、弹间距相关.     

水下枪械活动件运动分析

该文根据水下枪械的特点，组建了水下枪械活动件运动测量系统，在此基础上做子大量的实验。对影响活动件运动的因素进行了分析，包括工作介质的变化、导气孔的变化等。得到了对水下突击步枪自动机设计有一定的指导意义的理论，为水下枪械的开发和研制打下了坚实的基础。     

枪钻加工的排屑故障及处理对策

枪钻深孔钻削中的排屑问题是目前仍存在的一个技术难题,为防止切屑堵塞,造成钻头折断,降低产品制造成本,分析了排屑故障产生的原因,研究表明及时修磨磨损的切削刃,保持刀具各表面良好的表面质量,保证钻套与工件的良好配合,防止钻削过程中的震动,以及选择良好的深孔零件材质,合理的切削液供油压力及流速,合理改变切削刃的形状和几何参数,可有效保证枪钻在深孔加工中排屑通畅.     

开口模型下内腐蚀缺陷管柱剩余抗内压强度

目前较少按开口模型研究缺陷管柱剩余抗内压强度,各因素对抗压强度的影响程度缺乏定量分析,较少考虑缺陷宽度、管柱径厚比等因素对强度的影响.根据非线性有限元方法,结合正交试验设计,按开口模型分析了内压载荷下缺陷管柱应力分布情况,研究了内腐蚀缺陷长度、宽度、深度、管柱外径、径厚比等参数对管柱剩余抗内压强度的影响规律.结果 表明:开口模型下含缺陷管柱抗内压强度低于端部约束模型与闭口模型.缺陷管柱无因次抗内压强度随缺陷深度增加呈线性关系降低,随缺陷长度的增加呈指数关系逐渐降低,抗内压强度随缺陷宽度增加先增大后降低;轴向沟槽形缺陷显著降低管柱的抗内压强度.缺陷深度与长度对无因次抗内压强度影响较大;管柱径厚与缺陷对无因次强度影响较小.以有限元计算结果为依据,建立了抗内压强度多因素预测模型,可为工程上含缺陷管柱抗内压强度评价提供参考.     

伺服焊枪点焊压痕深度在线提取与电极磨损对焊点质量的影响

首先研究利用伺服焊枪在线提取压痕深度的可行性.结果分析表明,回程误差是造成测量压痕深度总体偏低的原因,误差补偿后的伺服焊枪精度完全能够满足压痕深度测量要求.进而分析了点焊镀锌板的电极磨损对压痕深度与焊点质量的影响.应用神经网络方法建立了包含电极磨损因素在内的焊点质量与压痕深度评价模型,为基于伺服焊枪压痕深度提取的焊点质量在线评价提供了技术支持.     

炼钢厂转炉氧枪氮封对中夹紧装置改造

针对炼钢厂转炉氧枪运行跑偏及其下枪孔密封装置对高温烟尘密封效果差的问题,提出改造设计方案,完成转炉氧枪下枪孔氮封和氧枪杆对中夹紧装置改进,并取得良好使用效果。     

双剪强度理论在火炮身管强度计算中的应用

现代火炮身管多用高强度钢制造,这类材料在拉伸和压缩时的力学性能存在明显差异。已往在进行火炮身管强度计算时,均不考虑材料的这一性质,而且也都忽略了轴向应力的影响。现利用双剪强度理论计算火炮身管的强度,考虑了材料的拉压异性影响和轴向应力的作用,计算结果更为可信。     

基于枪钻系统的数控车床应用分析

核反应堆堆内构件是核设备中最关键设备之一,此类构件需要承受高中子注量的辐照和冷却剂的腐蚀,且要在高温、负载工况下保持足够的强度.针对武汉某用户核反应堆堆内构件上支撑柱、堆芯支撑柱、堆芯二次支撑柱及下部导向组件焊后加工深孔的问题,长沙金岭机床有限责任公司生产的CKD6183×3000数控车床上引入了枪钻系统,解决了此类组件焊后加工深孔问题,不仅满足了用户提出的精度要求,而且降低了操作者劳动强度,提高了生产效率,成功实现了高速、高精度、高效率加工深孔,摸索出了在此类组件焊后加工深孔的另一种新方法.     

钨合金弹体超高速撞击混凝土靶成坑特性研究

为探究钨合金弹体超高速撞击混凝土靶的成坑直径和成坑体积随动能变化的规律,采用二级轻气炮开展了钨合金弹体以1。97～3。66km/s的速度撞击混凝土靶实验,利用CT图像诊断方法得到了实验后的成坑特性实验数据,并基于点源假设进行了超高速撞击条件下成坑特性的量纲归—化分析。结果表明:超高速撞击条件下靶板成坑为“弹坑+弹洞”型;成坑直径和成坑体积随动能增加而单调递增,通过量纲分析得到成坑直径3次方和成坑体积都与弹体动能近似成正比,拟合指数μ接近动能主导的指数2/3,说明成坑过程主要受动能影响。      

新型环形聚能射流形成机理研究

为了解决环形聚能射流稳定性差、速度低等缺点,提出了一种新型环形聚能装药结构,基于正交优化方法,采用Autodyn软件对新型环形聚能装药结构进行了优化设计,给出了药型罩壁厚、药型罩曲率半径、聚焦装置锥角、喷孔直径及壳体厚度对射流头部轴向及径向速度的影响,优化出了径向偏转速度低的新型环形聚能射流,并进行了实验验证,实验结果与数值模拟结果基本一致.数值模拟及实验结果均表明,文中提出的新型环形聚能装药结构能够形成环形破孔,在钢靶上破孔直径107 mm,深度28 mm.