干砂消失模铸造工艺过程及铸件质量控制

总结了干砂消失模铸造技术的研制经验，探讨了主要工艺因素对消失模铸造工艺过程的影响，介绍了典型铸件的干砂消失模铸造工艺和技术经济效果。     

负压实型铸造铝合金件防止粘砂的工艺研究

文章通过对负压实型铸造中负压和铝合金粘砂形成的内在关系的研究，从工艺角度提出，合适的初始负压度以及合适的浇注系统尺寸是防止负压实型铸造铝合金件粘砂的又一有效途径．     

消失模铸造法充型特性的研究

研究了消失模铸造法中ＺＬ１０２和ＨＴ２００金属的流动状态,探讨了负压度、浇注温度、内浇口面积、浇注方式、模型结构等因素对充型速度的影响,找出了充型规律。研究结果为正确设计消失模铸造法铸造工艺、防止铸件产生缺陷提供了可靠的理论和实验依据。     

稠油油井出砂监测室内模拟研究

针对海上稠油油井出砂监测装置进行了研究,设计了一种室内稠油出砂监测实验系统,并研制了易于传感器感受出砂振动信号的一次仪表装置,研发了出砂信号采集分析系统。出砂监测过程中利用压电加速度传感器识别砂粒撞击一次仪表引发的高频振动信号,采用动态信号处理方法对出砂信号进行时域和频域分析等。在实验室条件下,进行了不同含砂量的稠油(黏度大于100 mPa.s)出砂监测实验,取得了非常好的效果。实验结果表明:在砂样粒度、携砂流速等固定的条件下,随着含砂量的增加,出砂振动信号的均方根值、功率谱幅值、方差值等信号特征值不断增大。     

基于EDEM的掘进机后支撑腿振动造型模拟研究

为了研究掘进机后支撑腿的消失模铸造成型工艺,运用EDEM软件模拟EPC成型工艺中的振动造型过程,获取振动自由度对振动造型中干砂充填效果的影响规律．模拟结果表明：3自由度（DOF）振动的充填效果最好,2DOF自由度次之,1DOF最差;2DOF振动中又以YZ向最好,XY向最差;1DOF振动中又以Y向振动效果最好,X向次之,Z向最差．采用三维离散元法对振动造型过程进行模拟仿真研究,可快速优化干砂充填的过程,缩短产品开发周期,降低研发成本．     

V法铸造不锈钢耐酸泵叶轮在天津取得效益

真空密封造型(简称V法铸造)是国际上70年代以来发展的新工艺,它具有简化工艺,提高铸件质量和降低生产成本的优点。V法使用不含任何粘结剂和水分的干砂造型,铸型是应用薄膜密封真空紧实原理,靠型腔大气和型内负压之间的压力差得到紧实。因而,铸件具有很高的表面硬度     

实型铸造铝合金件中负压的应用

研究了实型铸造中负压和铝合金件粘砂形成的内在关系，从工艺角度提出合适的初始负压度以及适当的浇注系统尺寸是防止实型铸造铝合金件产生塌箱及粘砂的有效途径。     

高应力下干砂与饱和砂单剪特性比较

在自行改造、加工的高应力单剪仪试验系统上,对饱和粗砂、干粗砂、饱和细砂、干细砂与钢材、混凝土界面的剪切特性进行了正交试验研究.经过对试验数据的回归分析发现,高应力单剪条件下的剪应力-剪切位移关系曲线段与双曲线模型较一致.干砂界面的初始剪切刚度和界面抗剪强度均大于同基底下饱和砂界面的值.通过对试验数据的方差分析知,相对于土性和基底材料两影响因素,砂的干湿状态对剪切特性的影响比较显著.     

消失模铸造法对球铁组织和力学性能的影响

通过干砂消失模铸造和普通砂型铸造件的力学性能对比分析，发现消失模法所获球铁件，其抗拉、抗弯、抗压和冲击韧性等力学性能指标都有大幅度提高，而硬度略有下降。     

干砂消失模法对灰铁结晶组织的影响

与普通砂型此较,干砂消失模法所获灰铁件,其石墨生核能力增强,石墨密度较大,尺寸较小,且石墨尖角处明显钝化,石墨有由片状到蠕虫状及点球状发展的趋势,同时共晶团尺寸也明显减少。     

高能级强夯黄土地基振动衰减规律模型试验研究

为研究高能级强夯黄土地基的振动传播衰减规律,基于室内模型试验,通过布设竖直向、水平向及对角向三条测线,分别研究了夯击次数、含水率、夯击能、落距和锤径等参数变化对高能级强夯黄土地基的振动影响,并结合甘肃庆阳黄土高能级强夯加固项目现场振动测试结果,对比验证了室内模型的可靠性。研究结果表明：对于黄土地区,当达到一定夯击次数时,继续增加夯击次数无法进一步提升强夯加固效果,可根据所测得的振动加速度最大值判断最小振动安全距离,在计算振动安全距离时只需采用地表上的振动加速度;地基土含水率的改变对振动加速度的影响较小,当含水率为最佳含水率时,振动加速度峰值较其它含水率地基略高,衰减幅度略大,加固范围略广;能级的改变对振动加速度的变化影响较大,能级越大,振动越强烈,影响范围越广;“轻锤高落”与“重锤低落”产生的振动衰减速率相近,但“重锤低落”加固深度更深,影响范围更广,实际工程应优选“重锤低落”;相较于小锤径夯锤,采用大锤径夯锤的加固深度稍浅,地表振动影响范围更广,实际工程应优选小锤径夯锤;模型试验与现场监测数据拟合的振动加速度衰减曲线可较好的衔接,证明了室内试验结果的可靠性。     

径向围压条件下的砂粒流失特性试验

针对径向围压条件下砂粒流失问题,通过自行研制的三轴砂粒流失试验装置,研究压实系数、水力梯度和破损口直径对砂粒流失机理和渗透性演化规律的影响.试验结果表明:在不同压实系数、水力梯度和破损口直径条件下,砂粒流失均可分为无流失阶段、快速流失阶段及稳定流失阶段;在高压实系数条件下,流水体积均可分为缓慢发展阶段与快速发展阶段,并且存在短暂堵塞阶段,而在低压实系数条件下,流水体积基本不存在缓慢发展阶段和短暂堵塞阶段;砂粒累计流失率基本上随压实系数的增大而减小,随水力梯度的增大而增大,但随着破损口直径增大,压实系数对砂粒流失的影响减小,同时,随着压实系数增大,水力梯度对砂粒累计流失率的影响减小.     

饱和含细砾砂动孔隙水压力特性三轴试验研究

利用TAJ—20振动三轴仪对饱和含细砾砂进行振动三轴试验,研究了几种不同因素下砾砂的孔压发展规律;并采用双曲线孔压模型进行了拟合。试验结果表明:随着振动周次和动应力幅值的增加,动孔隙水压力逐渐增加,而动孔压随固结应力比的增大逐渐减小。等压固结含细砾砂孔压均能达到围压,而偏压固结孔压是否达到围压主要取决于动应力幅值能否大于主应力差,即动应力是否足够大;但当固结应力比太大,孔隙水压力不能达到围压。饱和含细砾砂动孔压比增长随相对密度的增大而减缓,当达到相同的动孔压比,相对密度越大,振动破坏所需的振动周次也就越多,土体就越不容易破坏。振动频率越快,动孔压比上升越快,即孔隙水压力上升速度越快。当达到相同的孔隙水压力时,振动频率越快,振动破坏所需的时间就越少。饱和含细砾砂动孔压发展可用双曲线模型很好的拟合,可为工程实践和试验资料的积累提供依据。     

振动压实工艺压实能力与道路基层材料可压实性评价

采用传感器对振动成型基层材料的塑性变形、振动加速度和压实力进行了采集.通过振动三参数对振动压实工艺输出能量的分析,定义了评价振动压实工艺压实能力的评价参数——激振强度;通过对基层材料振动压实塑性变形曲线的分析,定义了被压材料可压实性评价参数——可压实性系数;对典型道路材料的可压实性进行了对比研究.结果表明,在压实效果的影响上,当激振强度大于3.5时,振动压实工艺才具有较强的压实能力;材料的振动压实塑性变形与振动时间呈对数关系,在振动压实50 s后,塑性变形处于稳定状态;在材料可压实性方面,沥青混合料的可压实性最差,二灰结合料可压实性最好,基层材料的可压实性基本处于同一水平.研究结果还表明,用振动压实工艺单位时间内输出的能量和道路材料产生单位塑性变形所需的压实应力,来评价振动工艺的压实能力与被压材料可压实性是合理的.     

定方位射孔对出砂的影响分析

油气井开采过程中有的出砂问题十分严重。不仅会缩短油井的寿命、磨蚀地面及井下设备、造成桥堵或井眼堵塞,还会降低油井的产量严重时甚至会迫使油气井停产,严重影响了油田的正常生产。为保证油气井的开发进度及效果,必须控制出砂。出砂受到各种综合因素的影响,如何准确预测出砂并有效地加以预防是延长油气井生产年限和保证良好经济效益的关键所在。因此,有效地解决出砂问题是保证油气井开发效果的重要举措。定方位射孔沿着最大主应力方位进行射孔,从而避开了井筒内易出砂的方向,有效地防止出砂现象。由此可见,研究定方位射孔与出砂的关系有着十分重大的意义。分析了出砂的各种影响因素,以降低破裂压力和防止出砂为研究的出发点,开展定方位射孔对破裂压力和出砂的影响分析。通过对井下岩石和射孔孔道的应力分布的研究,建立井下破裂压力和出砂临界压差的计算模型。结论表明对于定方位射孔,最佳的射孔方位为沿着最大水平主应力方位。     

强夯加固地基振动影响的试验研究

通过工程实例对强夯地基时振动加速度进行测试，分析了振动加速度的传播规律，提出建筑物安全距离判别方法及估算方法，研究了隔振沟的隔振效果及其对振动传播规律的影响，采用量纲分析原理，探讨了振动加速度与夯击能量，土的特性及传播距离之间的关系，通过大量的试验数据统计，得到经验公式和经验参数，由此可作为强夯加固地基安全距离的估算方法。     

振动信号分析用于出砂监测方法有效性研究

 海上稠油油田的适度出砂开采技术需要一种有效的实时出砂监测系统用以监测出砂信号,目前使用的出砂声测法和ER法都存在不同的问题。声测法目前主要用于气井和稀油油井出砂检测中,而ER法则存在寿命短、监测延迟等问题。因此,提出了可以利用流体中的砂粒撞击管壁产生的振动信号作为出砂监测的新思路。为了验证这一方法的有效性,在实验室内建立了一套用于模拟油井出砂的实验装置,系统中主要采用压电式加速度传感器接受砂粒撞击的振动信号,后期采用滤波、放大等动态信号的处理方法来处理;实验中利用高粘度的齿轮油模拟稠油流体,用柱塞泵、加热搅拌器来实现油井生产的出砂状况。实验采用60目砂样石英砂粒,室温下粘度为130mPa·s的稠油,实验过程中温度从室温逐渐增加,每5℃一个点,到70℃,含砂量从无砂加到0.8%,实验过程中通过不断搅拌保持砂粒在流体中的悬浮和均匀。通过对采集到的数据进行功率谱分析,试验结果表明,将振动信号用于出砂监测有效性很好。     

细砂路基碾压密实的颗粒流模拟与试验验证

利用PFC2D软件建立了模拟细砂路基密实过程的颗粒流模型,研究了碾压方式、静碾作用力大小、振动碾压遍数对细砂密实情况的影响,并通过现场试验进行了验证.结果表明,细砂的碾压机理主要包括颗粒挤密和长轴定向;静碾作用下,细砂孔隙率减小值沿深度方向无明显差异,且颗粒长轴的方向性改变不显著;振动碾压时,细砂上部孔隙率的减小较静碾更为明显,且颗粒长轴与水平方向夹角小于30°的颗粒数量增加了33.3%;增加振动碾压遍数可使细砂上部的孔隙率进一步减小,但5遍后增加振碾次数对密实度的提升效果不再明显;模拟结果与现场试验结果较为吻合,颗粒流模拟结果可供实践参考.     

放大自发辐射解调的光纤光栅振动传感系统时域建模研究

将放大自发辐射(ASE)光源的线性区间作为边缘滤波器的解调技术予以推广,将其由温度、应变的静态解调扩展应用至光纤光栅振动传感器的动态解调.首先建立了基于ASE光源解调的光纤光栅振动传感测量系统,提出位移负阶跃响应测试法并利用其得到了该系统的时域信号,并且由非线性直接拟合法获得该系统的动态参数,所得动态参数与有限元仿真结果相近.研究结果表明:ASE光源进行动态解调方案简单可行,位移负阶跃响应测试法获得动态时域信号不需要专门的激励设备,易于实现,与传统求取动态参数的方法相比,非线性拟合法求取动态参数更为简便.     

基于高频振动信号分析的稠油出砂量监测方法

针对海上稠油开发中的适度出砂监测问题,设计一种能够持续有效监测油井出砂的监测系统,并进行室内试验。利用专门设计的一次仪表对砂粒撞击产生的高频振动信号进行监测,在实验室条件下,进行不同出砂量条件下的黏度为130 mPa.s的原油出砂监测效果试验。采用编写的信号分析程序对监测的出砂信号进行时域、频域特征分析。结果表明,该系统能有效监测油流中含砂量的变化,随着含砂量的增加,出砂振动信号的方差值、均方根值、功率谱幅值等信号特征值均增大,且基本呈线性变化,试验结果验证了监测系统的可行性。