基于摩擦系数的连续油管钻桥塞力学特性研究

为明确摩擦系数对连续油管水平井最大钻塞深度的影响,对直井段采用软杆模型,弯曲井段采用刚杆模型,结合屈曲状态分析,设计了连续油管临界锁死判别准则,实现了不同摩擦系数情况下连续油管底部保持一定钻压的最大下入深度计算。研究结果表明:连续油管的屈曲一般发生在垂直井段。增加连续油管最大钻塞深度的有效办法是减小摩擦系数和减小底部钻压;同时会减小螺旋屈曲程度,但会一定程度上增加注入头载荷。研究内容和研究结果对连续油管钻塞作业提供一定的理论参考。     

矩形薄板的塑性动力屈曲研究

基于刚塑性理论分析了轴向砰击载荷作用下矩形薄板的塑性动力屈曲问题.在理论分析中,采用米塞斯屈服条件及其相关的流动准则,并且假定材料服从刚性一线性强化规律,推导了问题的控制方程,然后,对控制方程进行了求解.在此基础上,给出了矩形薄板发生塑性动力屈曲的必要条件,确定了矩形薄板塑性动力屈曲的临界半波长和临界冲击值.     

初应力位形上的附加变形和拱的弹性屈曲

从初应力位形上的附加变形场论出发,导出了弹性屈曲问题的控制方程和变分原理的普遍形式,并在该理论框架下,对于平面拱的弹性屈曲问题,通过降维处理,得到了求临界载荷条件的变分方程、控制方程及相应的线性齐次微分方程的特征值(平面拱面内、侧向屈曲临界值).分析结果表明,对于临界载荷问题,面内屈曲与侧向屈曲彼此独立;与建立控制方程的几何分析方法相比,该方法具有理性化的优点.在曲线形构件等几何复杂情况下,按该方法导出的变分方程或控制方程条理清晰,改善了微小变形几何分析方法的不足之处.     

大牵引力连续油管牵引器设计及仿真

针对水平井作业工具输送困难的问题,同时在满足钻磨作业的基础上,设计了基于液压伸缩原理的连续管牵引器。为满足井下牵引器对大牵引力、井下适应性、通过性、越障能力的要求,创新提出了自激式液压控制回路(无电缆),来实现牵引器协调控制相关动作,采用一种楔形燕尾滑槽弹性支撑结构,以适应井径变化同时满足障碍通过性,使用SolidWorks三维画图软件、 ADAMS(automatic dynamic analysis of mechanical systems)运动仿真等软件建立连续油管牵引器的虚拟样机,验证其运动性能。结果表明:该牵引器在5~1/_2″套管中能够平稳行进,牵引力最大可达到10 000 N,满足设计标准。     

刚性空腔内弹性衬壳热屈曲温度数值解法

研究了刚性空腔内弹性圆柱形两端固支钢衬壳由于温度变化引起的屈曲问题。应用非线性理论导出衬壳热屈曲问题的大挠度控制方程，用渐进分析法将其线性化。假设满足边界条件和刚性空腔约束条件的屈曲模态，分别采用伽辽金（Ｇａｌｅｒｋｉｎ）法和配点法解出屈曲温度。计算了一个模型，两种方法得出的结果十分接近。给出衬壳的长度和厚度对屈曲温度的影响曲线。文中结果可应用于核反应堆安全壳和化学工业中厚壁高压反应塔中内衬壳设计。     

油气井套管侧向屈曲分析与井下加强工具探讨

针对油气井套管挤毁的研究多局限于强度分析,忽视了套管侧向稳定性问题。除小直径或特厚壁的套管外,常用套管的失效形式应属于失稳损坏。基于外压作用下套管侧向屈曲机制,分别采用API标准和圆筒屈曲分析的方法,计算套管侧向屈曲的临界压力。另外,对减小套管计算长度的井下加强工具进行探讨和设计。结果表明:套管纵向长度对侧向屈曲的临界压力具有重要影响;若把套管的计算长度减小到某一范围,可有效地提高套管的抗失稳能力。结果为提高套管抗失稳能力提供了一种新途径,可作为完井后高挤毁风险套管的加强补救措施。     

初应方位形上的附加变形和拱的弹性屈曲

从初应力位形上的附加变形场论出发，导出了弹性屈曲问题的控制方程和变分原理的普遍形式，并在该理论框架下，对于平面拱的弹性屈曲问题，通过降维处理，得到了求临界载荷条件的变分方程、控制方程及相应的线性齐次微分方程的特征值(平面拱面内、侧向屈曲临界值)．分析结果表明，对于临界栽荷问题，面内屈曲与侧向屈曲彼此独立；与建立控制方程的几何分析方法相比，该方法具有理性化的优点．在曲线形构件等几何复杂情况下，按该方法导出的变分方程或控制方程条理清晰，改善了微小变形几何分析方法的不足之处．     

一端铰支一端固支弹塑性杆的动力屈曲

本文考虑了应力波效应,对弹塑性直杆在轴向阶跃载荷作用下的动力屈曲问题进行了研究,当动力特征参数时,由动力屈曲控制方程非平凡解条件给出含两个参数（屈曲临界载荷和临界长度）的屈曲判据。用matlab求解包含这两个参数的超越方程,给出这一问题的一种数值解,得到了屈曲临界载荷与临界长度的关系,并分析了强化模量对屈曲的影响。     

压电效应对软基体上压电薄膜局部和整体屈曲的影响

附于预拉伸软基体上的弹性薄膜会发生局部屈曲,将这一特性应用于微纳米系统,可以发明新的可延展性电子器件.通过变分法推导了压电薄膜/软弹性基板复合系统的控制方程,分析了基体预拉伸情况下的压电薄膜/基体复合系统的整体屈曲机制.进一步研究了局部屈曲和整体屈曲的转换现象,得到了2种屈曲模式临界条件的解析解.结果发现,薄膜材料的压电效应对整体屈曲和局部屈曲2种屈曲模式的临界条件都具有不可忽略的影响,压电薄膜系统比弹性薄膜系统具有更高的刚度和更好的稳定性.     

超短波移动通信场强测试标准方法的研究

本文以专门的电波传播实测数据为基础,根据数理统计与电波传播理论,对移动通信场强测试应采用的测试区间长度、样本间隔、重复测量次数等问题进行了严格的误差分析.根据实测数据分析建立了信号衰落幅度概率分布的经验模型,并据此对国外专家的有关结论进行了修正.提出了在45个波长为长度的测试区间内,以一个波长的间隔均匀抽取样本,并重复测量4次的测试方法,作为对场强测试方法标准化的探讨.