用原子力显微镜研究温度和接触界面对THF水合物形貌的影响

天然气水合物的表面形貌和性质一直是水合物研究领域的基础科学问题,它不仅制约人工环境下油气管线内水合物颗粒间聚集以及颗粒与管壁接触并阻塞管道的程度,而且还影响自然环境下水合物与沉积物骨架颗粒间接触关系以及相应的内聚力和摩擦角.本文首次运用原子力显微镜(AFM)对不同温度和不同界面合成的四氢呋喃(THF)水合物进行了表征,分析了温度和接触界面对其表面特征的影响.结果表明:在气-液界面自由生长的多晶THF水合物,生长温度越低,晶粒尺寸越小并更容易出现不定形水合物.晶粒界面的横截面呈"V"字形,其宽度和深度随生长温度降低而减小.在固-液界面受限生长的多晶THF水合物,其表面形貌和粗糙度除了受生长温度影响外还与接触的固体介质有关.当生长温度较高时晶粒尺寸较大,晶粒界面清晰可见;但生长温度较低时接触介质表面性质会影响二者分离后水合物表面形貌,如会出现微孔洞等结构且粗糙度变大,观察不到晶粒界面.这一发现对解释水合物沉积物残余强度特征与机制具有重要启示意义.     

一种振型相关分析方法

试验模态分析与有限元计算相结合的研究方法是一种实用且可靠的结构动态分析方法。本文着重研究了它的核心和基础，采用直接比较振型的方法实现了试验模态与计算模态的相关分析。     

流固耦合管道系统的模态分析和汽蚀监测

运用数值计算和试验研究相结合的方法对流固耦合管道系统进行了模态分析,并将其用于轴流泵的汽蚀共振分析,从而提出了水泵汽蚀监测的振动分析法。     

内燃机曲轴-飞轮系统扭振的复模态分析

本文讨论内燃机曲轴-飞轮系统扭转振动的复模态分析。首先概述了传递函数及复模态分析的基本理论;然后,选用单点稳态正弦激励,多点同时测量的测试方案进行测试;最后,用频响函数多模态曲线拟合法,结合一维寻优进行参数识别,建立了系统的模态模型。     

双协调动态子结构法及其在曲轴飞轮系统模态参数计算中的应用

简要论述了双协调动态子结构法的动力学原理,并以Q485柴油机的曲轴飞轮系统为研究对象计算了系统扭转振动的模态参数。对BCDSP双协调动态子结构计算程序进行了重要修改,使其能有效地适用于小型计算机或微机。为了比较,对整体结构还用有限元法和试验模态分析识别模态参数,与本法所得结果相吻合。     

采空区顶板事故动态贝叶斯模型

 在采空区危害中,顶板破坏是主要灾害事故之一,一旦发生塌陷事故影响恶劣。本文在对采空区顶板事故进行事故树分析法（FTA）定性分析的基础上,采用贝叶斯网络转化的方法对采空区顶板事故树进行转化,建立采空区顶板事故贝叶斯网络模型,同时采用基于Matlab的BNT软件包进行定量计算,无需确定权重,对先验概率和后验概率结果对比分析,得出影响采空区的主要因素,认为采空区顶板事故发生的条件概率中,施工人员未按照设计开采和支护不当的重要度最大,因此在实际施工过程中,施工人员必须严格按照设计开采,加强支护,以确保采空区顶板稳定。     

扭转振动的机械阻抗测试和参数识别

本文主要是探讨将模态分析用于轴的扭振研究。首先从系统运动微分方程出发,简要地推导了扭振系统传递函数,阐明了实模态和复模态理论,接着提出了扭振阻抗测试和标定的基本原理和方法,然后讨论了参数识别的两种方法,并以三圆盘轴系统为考题。最后对Q-485柴油机曲轴进行测试和参数识别,建立数学模型。     

柴油机缸体振动的模态分析和改进设计

首先概述了试验模态分析的基本原理,然后对柴油机缸体进行试验模态分析,建立了缸体的离散化数学模型,并运用振型叠加原理计算了缸体实际工况下的阻尼动态响应,最后据此对缸体进行了改进设计,并取得了满意的结果。     

300MW汽轮发电机振动分析

采用有限元计算与试验模态分析相结合的研究方法，对３００ＭＷ汽轮发电机的主要部件（机座）和整机进行模态分析，以确定合理的结构离散化数学模型，然后对发电机的振动进行实测，为其结构的改进设计提供依据。     

含水合物沉积物渗透率分形模型

天然气水合物是一种重要的替代能源,被国务院列为新矿种,但是现阶段的开采技术仍然难以达到商业开采标准.渗透率是判断水合物矿体是否具有开发潜力的重要指标,是水合物开采流程优化等工作的基础参数.然而,现有的渗透率理论模型在定量描述沉积物有效孔隙结构演化过程时仍有不足.因此,本文从定量描述沉积物有效孔隙结构演化过程出发,采用分形分析的方法,提出了一个含水合物沉积物渗透率理论模型;将模型预测结果与前人实验数据进行对比,以验证模型的适用性;最后分析了模型参数对渗透率演化过程的影响关系.结果表明,提出的渗透率分形模型较好地重现了水合物含量及其赋存形式对含水合物沉积物渗透率的影响过程;水合物赋存形式以及由此决定的最大孔径演化关系是影响沉积物渗透率演化过程的关键因素;本模型具有良好的工程应用潜力,为今后含水合物沉积物渗透率研究提供了新的思路.