体积压裂套管剪切变形载荷分析及强度设计

页岩气开发过程中井筒穿越天然裂缝/断层,体积压裂时天然裂缝/断层容易被激活,导致套管剪切变形,套管内径缩小,井下工具无法下入。目前对套管剪切变形条件下的受力分析较少,现有研究主要采用套管Mises应力屈服准则判断套管失效,该准则对于套管大剪切变形问题已不适用。为探究天然裂缝/断层滑移导致的套管剪切变形问题,建立套管-水泥环-地层组合体有限元模型,对位移载荷作用下的套管力学行为进行研究。分析了各因素对套管受力及缩径量的影响,并提出套管缩径量与应力相结合的套管外载设计方法。研究结果表明:套管剪应力及Mises应力随地层滑移量增大而增大,在10 mm滑移量作用下,套管Mises应力已超过屈服强度,建议采用剪切载荷进行强度校核;套管缩径量主要集中在距离滑移面1 m范围内,套管局部区域出现膨胀现象;考虑套管变形量的载荷设计可以有效防止体积压裂过程中套管变形导致压裂工具无法下入的问题。     

梯度复合阴极LaBaCo_2O_(5+δ)-Ce_(0.8)Sm_(0.2)O_(1.9)的制备及电化学性能

采用机械混合法制备中温固体氧化物燃料电池梯度复合阴极材料LaBaCo2O5+δ-Ce0.8Sm0.2O1.9(LBCO-SDC)。通过X线衍射(XRD)分析、扫描电镜(SEM)分析、热膨胀法、交流阻抗谱法和循环伏安法分别对晶体结构、界面微观结构、热膨胀性及电化学性能进行表征。结果表明:LBCO阴极与SDC电解质之间具有良好的化学相容性;电解质SDC的添加有效地降低了阴极材料LBCO的热膨胀系数;双层梯度复合阴极比单层阴极表现出更小的比表面电阻以及极化过电位,显示出更好的电化学性能;在700℃时,双层梯度复合阴极的比表面电阻与LBCO阴极相比下降了约13.2%,极化过电位(电流密度为0.20 A/cm2)从51.0 mV下降到46.4 mV。     

变刚度薄壁杆件的动力稳定性

采用有限单元法，研究无阻尼条件下受轴向周期性动力荷载作用的变刚度薄壁杆件动力稳定问题，承受轴向周期性变化外荷载的薄壁杆件，其非线性几何刚度矩阵随着轴向外荷载的变化而改变。因此，所研究的问题在本质上为变刚薄壁杆件的动力稳定性问题。用有限单元离散变刚度薄壁杆件，通过公式变换，将无阻尼条件下变刚度薄壁杆件的振动方程转化为Mathieu方程，应用Matlab程序设计语言编制程序，确定在轴向周期性动力荷载作用下，变刚度薄壁杆件可能发生的相应于弯曲振动，扭转与翘曲耦合振动的动力不稳定区域，并给出相应的结论。     

1993～1996黄海及其周边地区MαCS的普查分析

使用日本GMS静止卫星红外云图普查了1993～1996年夏季黄海及周边地区中-α尺度对流系统(MαCS)的发生情况.结果表明,该地区是一个MαCS的多发区,并且MαCS的发生发展具有一定的间歇性.影响该地区的MαCS多数发源于大陆,但也有相当数量发源于海洋上,发源于朝鲜半岛的较少;有一半以上的MαCS在海洋之上消散;只有少数的MαCS对朝鲜半岛有影响.     

硼纤维-纳米晶镍复合电铸层力学性能的试验研究

为了获得更高强度的纤维增强复合电铸层,采用脉冲电流进行电沉积,并在电铸液中加入磺酰亚胺类添加剂,获得硼纤维-纳米晶镍复合电铸层。研究结果表明:在室温下,当硼纤维增强镍复合电铸层晶粒由微米级细化至90 nm时,其显微硬度由219 HV上升至712 HV,抗拉强度由1 018 MPa提高到1 375 MPa。随着电铸层晶粒的进一步细化,由于纤维与基体结合强度的下降,硼纤维-纳米晶镍复合电铸层抗拉强度呈明显下降趋势,但显微硬度依然上升。200℃时,与硼纤维增强微米晶镍复合电铸层相比,纳米晶复合电铸层依然具有很高的强度,但是当温度上升至400℃时,由于晶粒的迅速长大以及界面脆性物质的析出,纳米晶对纤维增强复合电铸层抗拉强度的提升效果已不再显著。     

InCl3/HMS中孔固体酸烷基化催化剂的制备和表征

研究以HMS中孔材料为裁体，用浸渍蒸发法制备了InCl3/HMS负载型固体酸催化剂，并考察了不同InCl3负载量催化剂对苯和氯苄的酸催化苄基化反应的催化活性．用XRD、FT—IR和N2等温吸附等技术表征催化剂．结果表明，所制备的InCl3/HMS具有中孔结构；活性组分InCl3负载量与催化烷基化活性相关．过多的负载量，造成InCl3积聚于HMS裁体孔道内，导致催化剂孔容和比表面积的降低，从而降低了催化活性；在InCl3负载量为1．41mmol／g裁体时，催化剂活性最高．FT—IR分析初步表明活性组分InCl3通过化学键合的方式结合于载体HMS表面上，而不是简单地物理吸附于载体表面．     

空间直梁传递矩阵的物理意义推导法

基于传递矩阵中各元素的物理意义,采用单元基本计算体系,利用平衡条件和虚功原理推导了考虑弯矩、剪切和轴力影响的空间弹性直梁在无外荷载及各种外荷载作用下的传递矩阵,并针对实例,对所推导公式进行编程运算,得到示例桥梁关键截面的内力。将计算结果与有限元法计算结果进行比较,二者吻合良好,表明推导方法可行。该方法避免了初参数法的繁琐,概念清晰,求解简便,并可以应用到其他结构在不同荷载情况下传递矩阵的推导。     

长江口外羽状流水体中的垂向混合与层化的观测与分析

摘要：
2002年9月17日17：00至18日17：00,在长江口外E4站位 (122°40′8″E, 30°59′17″N),采用300 kHz声学多普勒流速剖面仪(ADCP)和温盐深仪(CTD)测得连续的水位、流速大小、流向、电导(盐度)和温度等水文资料.基于这些资料,通过文献中相应的公式,估算出水体的密度(ρ)、浮力频率(N)和梯度Richardson数(Ri),并绘制成水流流速分量、盐度、温度、ρ、N和Ri的垂线分布,从而对该站位羽状流水体中的垂向混合与层化进行了研究.结果表明：① 东西向流速分量大小范围为-0.36~0.61 m/s,南北向流速大小范围为-0.59~0.39 m/s.涨急、落急和落憩,流速分量在垂向上变化均不大;涨憩时,表、中、底层流速存在显著差异.② 涨急、涨憩,从表层至底层,盐度随着水深的增加而增大,温度随着水深的增加而减小;落憩,温度在中层达到最大;落急,水体出现显著的密度跃层.③ 该站位表层水体的N均较小,基本在10-3 s-1量级,水体垂向混合较好;中、下层水体的N出现10-2 s-1量级,混合相对较弱.④ 该站位水体垂向混合强度呈现涨、落潮周期变化：涨急、涨憩,Ri范围在10-2 ~101量级,混合较好;落急,Ri在中下层水体出现102量级,水体出现显著层化;落憩,整个水体的Ri大部分都小于临界值0.25,水体混合最充分.
关键词：
长江口外; 羽状流; 浮力频率; 梯度 Richardson数; 混合; 层化
中图分类号： P 731.26
文献标志码： A     

基于有效距离的全球集装箱港口接近中心性研究

为探究港口的影响能力,构建了全球集装箱海运有向加权网络,在传统复杂网络中心性研究的基础上,融入有效距离的概念计算全球集装箱海运加权网络接近中心性,比较分析港口部分影响因素、拓扑结构和港口吞吐量与基于有效距离的接近中心性之间的关系.研究结果表明:代入有效距离概念计算接近中心性得到的结果更具有现实意义;使用该方法找出的中心港口具有地理、经济区位与软环境上的优势;吞吐量增量具有反映港口影响力的能力.通过有效距离中心性研究方法找出的关键港口可以作为网络中转枢纽,由此可缩短运输距离,减少成本,拉动外贸需求,进而带动周边港口及城市发展,形成区域化经济带.     

波动方程的自然边界元与有限元耦合法

本文对波动方程初边值外问题提出一种有效的数值算法,首先将控制方程对时间进行离散化,得到时间步长离化格式,进而对每一时间步长求解一椭圆型外问题。引入一条圆周人工边界Г0,通过自然边界归化导出Г0的外部无界区域的自然积分方程及Poisson积分公式,讨论算法的有限元离散化及计算问题,概述了求解过程,并对此算法作了简要的评述。