纤维压裂液携砂性能实验评价

 为了研究纤维对纤维加砂压裂的影响,设计了大型可视裂缝模拟系统及相应的实验方案,通过室内实验,研究了纤维加入方式、纤维浓度、温度等对纤维携砂能力的影响。实验结果表明:先加入纤维,再加入交联剂,最后加入支撑剂配置的压裂液携砂能力最好;在一定温度范围内,纤维质量浓度越高,纤维与支撑剂颗粒间摩擦系数越大,形成的网状结构越稳定,纤维的悬砂性越好,但温度大于80℃时,纤维携砂能力变差;增大纤维质量浓度,砂堤形态变平缓,堤峰向裂缝深部推移,支撑剂在裂缝深部的沉降量增加,有利于增加裂缝的有效长度。     

纤维暂堵人工裂缝附加压差影响因素分析

 地层温度条件下自动可降解纤维能有效暂堵已形成的人工裂缝或天然裂缝,大幅提高缝内净压力,从而迫使人工裂缝发生转向,从其他方向启裂与扩展,增加油气藏改造体积。此时纤维在裂缝内形成滤饼填充带,形成一附加压差。理解纤维暂堵人工裂缝附加压差的影响因素,是优化纤维暂堵转向压裂设计关键参数的基础。由于缝内纤维滤饼引起附加压差影响因素众多,纤维转向压裂关键参数优化难度较大,本研究以纤维暂堵人工裂缝的物理模型为基础,利用经典水力压裂理论,推导并求解纤维滤饼附加压差的数学模型,模拟计算其影响因素的变化规律。模拟结果表明,较低排量、较小裂缝宽度和较高黏度有利于增大附加压差,加强纤维封堵裂缝的效果。结合裂缝延伸准则,得出井底压力增量与附加纤维滤饼长度两者成线性增加关系。     

光波在沙尘介质中传输的分析

在实际沙尘暴传输过程观测中,发现粒子杂质含量不断增加,且光信号衰减量随高度增加而减小. 针对这一情况,应用Mie 理论得到了含水量占50% 且硫酸盐含量不断增加时,单个沙尘粒子的吸收、散射和衰减效率因子随粒子尺度参数的变化,沙尘群体的吸收和散射系数随波长变化以及沙尘群体的衰减系数与峰值半径之间的关系. 仿真数值显示：随着硫酸盐含量的增加,单个沙尘粒子的吸收效率因子不断增加,散射效率因子不断减小,总的衰减效率因子变化不大;沙尘粒子群体的光学特征与单个粒子的相同,峰值半径变化时衰减系数的变化比较明显;随高度的增加,沙尘的衰减系数逐渐减小.     

三值光学计算机MPI编程技术在超算集群中的使用

建立 MPI 程序中三值光学计算机(ternary optical computer, TOC)和 CPU 在指令级别上协同工作的技术. 在该技术中, TOC 节点作为服务端, 运行等待连接的进程;CPU 上运行的 MPI 进程作为客户端, 使用以SHDX 为前缀的一类扩充指令来请求与TOC 连接. TOC 和 CPU 连接之后, MPI 进程将指令级别上的服务要求和数据一并发送给TOC 节点, TOC 发挥其处理器可构成复合运算器及数据位数众多的优势来处理数据, 并将计算结果回送给客户端的MPI 进程. 该过程实现了 CPU 在指令级别上调用TOC 来协同工作的目的. 目前, 设定一个超级计算机系统可以融入10 个TOC 节点, 每个TOC 节点可以打开8 个服务端口, 未来的版本可能扩大这两个限制. 实验结果证明了该技术的正确性.     

基于光纤传感网络的航空航天复合材料结构健康监测技术研究现状

概述了光纤传感器的分类及特点, 详细介绍了光纤传感器在航空航天复合材料结构健康监测中的应用和发展状况, 包括Boeing公司、Airbus公司、美国国家航空航天局(National Aeronautics and Space Administration, NASA) 等对光纤传感器进行的应用研究. 指出了光纤传感网络在相关应用中应考虑及有待解决的一些问题, 展望了基于该类传感器的健康监测技术在航空航天领域中的应用前景.     

纤维增强聚合物加固带裂缝圆截面木梁的弯曲

对具有纵向贯穿裂缝圆截面木梁全贴纤维增强聚合物(fiber reinforced polymer, FRP) 布的弯曲加固效果进行了研究. 在组合梁小挠度变形的假定下, 建立了全贴FRP 布加固带纵向贯穿裂缝圆截面木梁弯曲变形的控制方程, 研究了自由端集中载荷作用下FRP 布加固圆木梁的弯曲行为, 并得到了问题的解析解, 分析了FRP 布模量和厚度、梁长细比以及裂缝宽度等因素对FRP 布加固木梁弯曲变形的影响. 数值结果表明, FRP 布加固木梁自由端挠度随FRP 布厚度、弹性模量和剪切模量的增加而减少, 且当FRP 布厚度和弹性模量增加到一定值时, 继续增加其厚度和弹性模量对圆木梁的加固作用已不明显; FRP 布的剪切模量对短粗木梁挠度的影响较大, 且当剪切模量较大时, FRP 布加固可完全消除裂缝因素的影响.     

多孔氧化铝膜色彩特性研究进展

 介绍了利用阳极氧化法制备的氧化铝膜板（AAM）的色彩特性。利用阳极氧化法制备的AAM,其色彩分布于整个可见光区,不同的色彩主要来源于光的干涉现象。AAM 的这种特性可广泛应用于染色、彩色显示、装饰装潢、防伪、纺织工业等。人工制备AAM 彩色膜板得到研究人员的广泛关注,其制备方法包括：AAM 多层膜结构、金属覆盖AAM 结构、碳纳米管复合AAM 结构、沉积纳米线的AAM 结构等。从周期性氧化电压法制备周期性多层结构AAM 光子晶体开始,按照改善AAM 色彩饱和度方法的不同分为5 个部分,综述了近年来对AAM 色彩特性的研究进展。     

纳米碳酸钙和聚乙烯醇纤维增强混凝土抗弯拉性能

为探究纳米CaCO_3和PVA(聚乙烯醇)纤维对混凝土的抗弯拉强度和抗弯拉弹性模量的影响,采用三分点加载试验方法测试混凝土的抗弯拉强度和抗弯拉弹性模量。研究结果表明:在纳米CaCO_3混凝土中掺入PVA纤维,可以显著提高混凝土抗弯拉强度,在试验PVA纤维掺量范围内,随着PVA纤维掺量的增加,混凝土的抗弯拉强度和抗弯拉弹性模量均呈现先增大后减小的趋势;当PVA纤维掺量为0.05%时,其抗弯拉强度和抗弯拉弹性模量均达到最大值;在混凝土中掺加适量的纳米CaCO_3(3%),随着纳米CaCO_3掺量的增加,混凝土的抗弯拉强度和抗弯拉弹性模量逐渐增加,当纳米CaCO_3掺量超过3%时,随着纳米CaCO_3掺量的增加,其抗弯拉强度和抗弯拉弹性模量逐渐减小。     

低温等离子体改善义齿基托表面润湿性的研究

使用直流电激发4种工作气体(Ar, Ar/O₂, Ar/O₂/N₂和He/O₂)来产生等离子体, 分别处理热凝树脂样本1, 2, 4, 6, 8, 10分钟, 每组9个样本。使用接触角测量仪测量处理前后各样本的接触角; 利用发射光谱(OES)对等离子体的活性成分进行分析; 采用X射线光电子能谱(XPS)分析其表面的元素价键改变。经过Ar, Ar/O₂, Ar/O₂/N₂和He/O₂等离子体处理后, 热凝树脂表面的润湿性均显著增加, 处理 1 分钟时, 样本表面的接触角与原始值相比, 显著减小(p<0.001), 随着时间的延长, 减小趋势变缓。OES结果显示等离子体的活性成分中包含有大量的?OH; XPS分析表明: 经过等离子体处理后, 热凝树脂表面的C元素与O元素的比例减小, 有新的亲水性基团C?OH产生。大气压低温等离子体处理热凝树脂表面后, 产生新的亲水性基团C?OH, 从而增加表面亲水性。研究结果提示低温等离子体可能为临床上处理义齿基托树脂提供新方法。     

采用光流场运动估计的双树复小波域视频水印算法

提出一种基于光流场的双树复小波变换(DT-CWT)的数字水印算法.首先利用光流信息检测出视频序列的关键帧,然后利用光流场技术对选取的关键帧进行局部区域的运动估计.最后,根据人眼对快速流动物体敏感性弱的特点,将水印信号分块嵌入关键帧内快速运动区域.测试结果表明:该算法具有很好的不可见特性,在面对噪声、缩放等恶意攻击时也具有很好的稳定性,同时也具有很好的实时性.