基于应力分析的钻具设计方法优化

钻具钻进过程中不断振动,其产生的交变应力促使钻具发生疲劳失效。钻具组合设计时多是考虑轴向应力对钻具的影响,很少考虑到振动的影响,考虑因素单一。为提高钻具钻进过程的安全性,基于钻柱所受轴向应力,考虑钻柱振动时所受动态应力,结合疲劳失效原理,建立了一种应力安全分析模型,并通过室内试验验证模型的合理性,进而分析钻柱整体在不同钻进条件下的安全系数和存在的危险位置,总结提出钻具组合优化方法。结果表明：转速对钻具的安全系数影响较大,钻压的影响程度较小;除了钻具井口位置,加重钻杆底部、钻铤底部均存在疲劳失效的可能;钻具优化方法可以提高钻具整体安全性。本文从应力方向角度分析了钻具的安全情况,提出了优化方法,为以后的钻具设计提供了参考。     

准噶尔盆地乌伦古坳陷中南部石炭系烃源岩生烃潜力分析

目前已在准噶尔盆地乌伦古坳陷石炭系、二叠系、三叠系和侏罗系等发现了工业油气流或油气显示,这些油气主要来源于石炭系烃源岩。但目前研究区石炭系有效烃源岩分布及生烃演化特征不清楚。笔者对比分析了研究区石炭系不同层段、不同岩性类型烃源岩的生烃潜力和热演化特征。结果表明：巴塔玛依内山组凝灰质泥岩、泥岩和姜巴斯套组炭质泥岩有机质丰度较高,有机质类型以Ⅱ2—Ⅲ型为主,处于成熟—过成熟演化阶段,具有倾气性特征。综合应用地球化学实验数据得出姜巴斯套组烃源岩都是有效气源岩,而目前钻井揭示巴塔玛依内山组烃源岩成熟度偏低,未能达到有效气源岩的标准。通过系统对比研究区与滴水泉凹陷石炭系烃源岩地球化学参数,认识到两地区具有高度相似性。可见准噶尔盆地乌伦古坳陷中南部石炭系姜巴斯套组是一套极具潜力的烃源岩,为下一步油气勘探指明方向。     

广义回收锥与广义回收函数

研究了■~n中一般集合的广义回收锥和■~n上一般函数的广义回收函数,推广了R.T.Rockafcllar关于凸集和凸函数的回收锥和回收函数的一些结果。     

基于DQN的异构测控资源联合调度方法

以异构测控网资源联合调度为研究对象,提出一种基于强化学习的深度Q网络(deep Q network, DQN)算法。在充分分析异构测控资源联合调度问题特点后,用数学语言对影响问题求解的约束条件进行描述,建立了资源联合调度模型;从应用强化学习解决问题的角度,对求解的问题进行马尔科夫决策过程描述后,分别设计了2个结构相同的神经网络和基于ε贪婪算法的动作选择策略,并建立了DQN求解框架。仿真结果表明：基于DQN的异构测控资源调度方法较遗传算法能够找到调度收益更优的测控调度方案。     

山区微尺度环境探测参数拟合“瘴气”曲线

无线探测网络(wireless sensor network,WSN)可以方便采集复杂微环境物理参数,通过对多参数曲线拟合,形成描述微环境的拟合参数集与拟合参数曲线。研究通过具有单向对流通道的山地微环境的WSN多参数连续探测,揭示了微环境的微颗粒搬移过程。山区微环境不同空间存在的植被残屑、花粉等有害粉末与山地团雾混合后,通过对流与山风等微环境气象形成的物质搬迁。当搬迁物质在低地空间产生物质沉积,成为山区瘴气等灾害动因。实验通过沿通道部署多参数WSN,通过对团雾的识别与颗粒密度(搬迁物质)峰值曲线拟合,证实了这种上团雾的迁移规律,部分证实了历史上瘴气存在与影响。     

图像数值分析在人工机械心脏瓣膜运动特征中的应用

动态图像测量技术是一种非接触式、动态、精确的检测运动物体特性的分析方式。人工心脏瓣膜体外动态开闭性能测试,依靠高速图像摄影技术捕捉瓣膜的细微运动,快速图像和精准的时间记录,将瓣膜运动转化为图像信息,分析瓣膜及各组件运动时的相对位移和速度变化,有效地解析瓣膜运动状况,为评价瓣膜性能提供参考。在人工心脏瓣膜脉动流平台上,选择双叶型机械心脏瓣膜在正常心动条件下,采用高速摄影技术通过标记点跟踪瓣膜瓣叶运动,记录瓣膜的运动轨迹及运动状态;通过图像数值分析瓣膜开启和关闭的运动情况,将瓣膜运动过程离散为多步静止状态的图像,离散后的图像数据导入Matlab数值分析,解析瓣膜中瓣叶的转动速度及角加速度等运动状态。以此改善瓣膜结构与流场之间的相互作用,改进瓣膜使用性能,结合瓣膜临床病症特征,解决瓣膜类相关并发症。     

黄土场地水平受荷桩的应变楔计算方法改进

应变楔方法是一种能较好地考虑桩土相互作用和土的非线性本构关系的水平受荷桩理论计算方法,桩-土相互作用模式和土的本构关系是应变楔方法研究的切入点和难点。在已有应变楔模型的研究基础上,结合结构性黄土联合强度,将黄土的抗拉强度引入应变楔法计算中,对桩前应变楔土体的水平应力增量Δσ_h、发挥摩擦角φ_m和桩侧剪应力τ做出改进,并通过算例验证了改进计算方法的适用性。计算结果表明：改进计算方法适用于黄土场地水平受荷桩的计算,迭代算法和流程可靠;考虑黄土抗拉强度的水平应力增量Δσ_h和桩侧剪应力τ的计算值略微偏小,发挥摩擦角φ_m的计算值会略微偏大,导致考虑黄土抗拉强度的桩顶位移和桩身弯矩最大值比不考虑黄土抗拉强度的计算值略微偏小,但和现场试验实测结果基本一致。     

木棉皮抗消化道肿瘤活性部位筛选及抑制肿瘤转移机制

为筛选木棉皮醇提物抗消化道肿瘤活性部位,探究其抑制敏感肿瘤细胞增殖、转移作用机制,通过采用CCK-8(cell counting kit-8)法考查木棉皮醇提物不同极性萃取部位对人肝癌HepG2细胞、人胃癌SGC7901细胞、人结肠癌SW480细胞和人胰腺癌PANC-1细胞这4种肿瘤细胞的抑制作用,筛选出木棉皮醇提物抗肿瘤的活性部位和敏感细胞。采用细胞划痕实验、Transwell实验和细胞黏附实验,研究木棉皮醇提物抗肿瘤活性部位对敏感肿瘤细胞迁移、侵袭和黏附能力的影响。定量聚合酶链反应法(quantitative polymerase chain reaction, qPCR)检测基质金属蛋白酶-2(MMP-2)和基质金属蛋白酶-9(MMP-9)基因的mRNA转录水平。结果表明,木棉皮醇提物不同极性萃取部位中石油醚部位对人胃癌SGC7901细胞和人肝癌HepG2细胞的抑制率最大,且对人胃癌SGC7901细胞最为敏感。随着木棉皮醇提物石油醚部位浓度增加,在24、48、72 h时间段人胃癌SGC7901细胞的迁移面积相对于空白组有所减小(P<0.05)。与空白组相比,木棉皮醇提物石油...     

冻融循环作用下煤矸石-铁尾矿烧结多孔砖的损伤性能

大宗工业固废建材化利用是工业可持续发展的一项长远战略方针,利用煤矸石、铁尾矿生产烧结砖可为内蒙古地区大宗工业固废综合利用提供新思路。针对内蒙古地区自然环境特征,对煤矸石-铁尾矿烧结多孔砖标准试件进行冻融循环试验,分析冻融前后煤矸石-铁尾矿烧结多孔砖外观、质量、抗压强度、吸水率和体积密度变化情况;基于Wiener过程对试样损伤规律进行分析,以相对质量损伤为指标建立可靠度模型,并对指标选取合理性进行验证,计算漂移系数和扩散系数求解冻融循环作用后煤矸石-铁尾矿烧结多孔砖可靠度函数曲线;利用冻融寿命预测模型对室内外冻融循环次数进行转化,并对冻融循环作用后煤矸石-铁尾矿烧结多孔在不同阈值条件进行寿命预测。结果表明：煤矸石-铁尾矿烧结多孔砖标准试件抗压强度为10.6MPa,吸水率为13.3%,体积密度为1779.7kg/m₃^;煤矸石-铁尾矿烧结多孔砖性能随冻融循环次数增加劣化程度加深,其质量、抗压强度、吸水率和体积密度损伤度分别为7.1%、38%、18%和3.6%,同时冻融循环后砖体表面出现隆起、微裂缝和轻微剥落现象;对可靠度函数曲线分析可知煤矸石-铁尾矿烧结多孔砖损伤符合材料破坏特点,在阈值为0.2,0.3,0.4条件下,煤矸石-铁尾矿烧结多孔砖耐久性寿命分别为11.1年,35.4年,85.6年。     

薄互层页岩油核磁共振测井响应特征——以准噶尔盆地二叠系风城组为例

为明确核磁共振(nuclear magnetic resonance, NMR)测井仪纵向分辨率对薄互层陆相页岩响应特征的影响,以准噶尔盆地二叠系风城组3组薄互层接触面全直径岩心为研究对象,通过设计不同岩心取样方式,模拟核磁共振仪器不同纵向分辨对薄互层的核磁共振测量。研究核磁共振仪器纵向分辨率在不同薄互层厚度情况下横向弛豫时间T₂谱的响应特征的差异,明确核磁共振仪器纵向分辨率对T₂谱形态、核磁孔隙度、核磁T₂特征截止值及几何平均值的影响。结果表明：当薄互层物性差别较大且仪器纵向分辨率较低时,T₂谱形态不能准确反映真实储层特征,进行核磁测井资料解释需要考虑分辨率的影响;核磁孔隙度受仪器纵向分辨率影响较小,是薄互层探测区域的线性平均值;T₂特征截止值和几何均值会受到较大影响,会造成核磁有效孔隙度、可动流体饱和度和核磁渗透率偏小。研究结果对薄互层型页岩储层核磁共振测井评价具有重要指导意义,为核磁共振测井在页岩薄互层储层性质评价提供了参考依据。