低透气性原煤瓦斯渗流各向异性试验研究

为研究低透气性煤层中瓦斯渗流的各向异性,以同一煤岩平行层理方向和垂直层理方向制取煤样,利用自主研制的试验装置进行含瓦斯煤三轴伺服渗流试验。结果发现平行层理煤样的渗透率远大于垂直层理煤样。在峰值破坏前,平行层理煤样随着轴压增加,渗透率在应力屈服点达到最小值,垂直层理煤样在弹性阶段初始时达到最小值;峰值破坏后,两个方向煤样的渗透率均呈非线性增长。     

川南深层各向异性页岩井壁失稳力学机理

川南页岩埋藏深、岩性复杂、质地硬脆、层理发育、地应力复杂,水平井钻井井壁失稳事故时常发生,严重阻碍了深层页岩气高效开发进程。为此,以川南深层龙马溪页岩为对象,实验测定了页岩各向异性弹性和强度参数,通过成像测井分析了层理产状,通过室内实验和测井资料确定了地应力大小和方位,建立了各向异性页岩井壁坍塌压力模型,分析了不同地层条件的坍塌压力,并以川南深层页岩气井为例进行了验证。结果表明,页岩基质黏聚力和内摩擦角为13.00 MPa、39.50°,层理黏聚力和内摩擦角为11.10 MPa、28.50°,层理倾角5°～15°、倾向NE110°～NE120°;水平最大主应力114.69～117.23 MPa、水平最小主应力93.79～94.57 MPa、垂向地应力108.42～112.81 MPa;综合考虑弹性和强度各向异性计算的坍塌压力最高,强度各向异性的影响明显大于弹性各向异性;沿水平最大主应力钻进的水平井稳定性最好,其次为直井和小角度定向井,沿水平最小主应力方向钻进水平井时稳定性最差; L20X井实钻情况与预测结果基本一致,证实了模型的准确性。     

基于正态分布概率模型的渗滤液回灌影响分析

渗滤液回灌能有效加速填埋场的稳定并处理多余的渗滤液, 而预测回灌过程中渗滤液的运移规律对于合理设置回灌井的间距和数量具有重要的意义. 考虑了垃圾体的非均质性, 建立了垃圾体的渗透系数随空间正态分布变化的概率模型. 利用 COMSOL Multiphysics^® 软件, 首先对单孔隙度的横纵向均质模型和正态分布模型的 渗透系数以及压力水头进行了比较, 其次研究了在横纵向渗透系数比值、回灌速率和回灌时间等不同 影响因素下, 均质模型和正态分布模型的含水率以及横向影响范围的变化规律. 结果表明, 随着横纵向渗透系数比值的增加, 最终在 100 d 时: 均质模型的含水率由 0.609 增加到 0.68, 横向影响范围从4.842 m 增加到 6.79 m; 正态分布模型的含水率由 0.573 增加到 0.610, 横向影响范围从4.097 m 变为 4.04 m. 这说明横纵向渗透系数比值对正态分布模型的含水 率和渗滤液横向影响范围的影响明显高于均质模型. 而当回灌速率和回灌时间相同时, 正态分布模型渗滤液的渗流速度更快, 易于优先达到饱和含水率, 并在短暂的峰值后迅速下降, 且随着回灌速率和回灌时间的增加, 达到饱和含水率和峰值的时间也逐渐增加.     

不同水位下降模式下非均质及各向异性边坡稳定性分析

针对水位线下降会改变坡内的水力梯度,从而导致边坡失稳问题的出现,采用极限分析法和强度折减法建立二维含水边坡,通过优化迭代确定边坡安全系数Fs,并分别与稳定性图表、有限元方法得到的安全系数进行对比,同时探究水位线下降进程、非均质性、各向异性,以及坡脚等参数对边坡稳定性的影响规律.结果表明:水位高度一定时,非均质系数增加,...     

低渗透油藏矢量井网设计与整体压裂优化研究

低渗透油藏渗流规律的研究表明,受储层非均质性及微裂缝的影响,注采井网的部署、整体压裂方案的优化对于改善低渗透油藏的开发效果和提高采收率有着重要的影响。提出了矢量井网的概念,阐述了矢量井网与储层非均质性的关系,研究了与矢量井网配套的压裂工艺,包括深井限流压裂、转向压裂、分步加砂压裂等。将矢量井网与整体压裂方案在胜利油田史深100块进行了现场实施。结果表明,矢量井网是实现低渗透油田高效开发的重要手段。     

自旋分别为1/2及3/2的双层铁磁薄膜磁性分析

采用变分累积展开的方法．考察了由自旋分别为1／2及3／2的两个铁磁单层膜组成的双层膜系统的自发磁化强度随温度的变化情况，特别是在自旋为3／2单层的单粒子各向异性对这种变化的影响，获得了这种变化的特征行为．     

消除7A05铝合金板材各向异性的热处理工艺

为提高7A05铝合金热轧板材的综合力学性能并减少各向异性,对7A05铝合金固溶、预时效、时效和形变处理等工艺对性能的影响进行了系统的研究. 比较了供货态、形变态、回归(RRA)态和采用预时效形变热处理的优化态热处理工艺对综合力学性能的影响. 结果表明:固溶的最佳温度为480 ℃,单级时效最佳工艺为120 ℃,24 h,双级时效中第一级时效最佳工艺为90 ℃,8 h,最佳形变为25%. 通过金相组织和力学性能测试结果表明:由于预时效析出促进形变热处理时亚晶等轴化,优化态强度高,进一步改善了合金性能,减少了轧制板材纵横向力学性能各向异性倾向.     

纳米晶软磁合金及其各向异性理论

介绍纳米晶软磁合金的各向异性理论及FINEMET、NANOPERM、HITPERM等3种典型纳米晶软磁材料的研究进展,对于高温条件下使用的Fe Co基纳米晶软磁合金进行了讨论及展望.     

髋关节内置假体设计方法

提出一种新的内置假体设计方法.先利用股骨CT图像数据,通过提取股骨外形及髓腔轮廓线并进行封闭、光顺处理,然后根据股骨髓腔几何解剖状态设计个体股骨假体.利用股骨CT图像中每个象素的CT值和ANSYS软件提供的参数设计语言APDL进行二次开发并形成自主开发的材料属性赋值程序.有限元分析时调用研发的材料属性赋值程序,将股骨有限元模型的每一单元赋予相应的材料属性,实现股骨有限元模型每个单元材料正确的非均匀及各向异性描述,在此基础上进行有限元计算和接触有限元计算,对比置换前后股骨的应力分布情况及大小,检验假体设计的合理性.研究结果表明这种假体设计和分析方法更为合理、可靠.     

非晶Tb-Gd-Co合金薄膜特性研究

磁光存储材料的研充,最重要的是探求实用化磁光介质薄膜材料和制备工艺.非晶稀土-过渡金属(以下缩写为RE-TM)材料,适于使用制作磁光盘已崭露头角,由三元合金Gd-Fe-Co或Tb-Fe-Co膜做成的磁光盘样机已经问世.在以(Tb,Gd)_x-(Fe,Co)_(1-x)为基础的合金薄膜系列里,Tb-Gd-Co比Gd-Fe-Co有更大的矫顽力,这对提高存储密度是有利的.此外,Tb-Gd-Co材料还可以提供稍大的克尔(Kerr)旋转角θ_k和宽温特性.近年来,人们很重视非晶Tb-Gd-Co膜的研究,Togami首先报道Tb-Gd-Co膜,随后,Luborsky等人从实验肯定Tb-Gd-Co膜用作磁光介质的稳定性.为使Tb-Gd-Co材料达到实用化,本文研究了溅射参数对非晶Tb-Gd-Co合金薄膜特性的影响,获得了比较好的