长螺旋钻孔压灌超流态混凝土桩基础的应用

长螺旋钻孔压灌超流态混凝土施工技术是一种值得推广的新型成桩技术。与普通螺旋干钻孔桩相比 ,单桩承载力提高 30 %～ 5 0 % ,桩身混凝土量减少 30 %～ 5 0 % ;采取措施保证桩顶 (尤其是桩头部分 )混凝土强度 ,提高单桩容许承载力。采取适当措施 ,防止压灌混凝土时堵管。我们对 3根原体试验桩进行竖向静载试验 ,单桩极限承载力值 2 6 0 0～ 2 90 0KN ,为工程桩的成功作了准备 ;对 4 0 8根工程桩 ,根据规范要求 ,抽取 4根 ,进行竖向静载试验 ,承载力都超过设计要求。α反射波试验 36 6根 ,检测结果 :Ⅰ类桩 337根 (92 0 8% ) ,Ⅱ类桩 2 8根 (7 6 5 % ) ,Ⅲ类桩 1根 (0 2 7% )。节约资金 6 3 36万元 ,工期缩短 5 0 %以上。     

调制式振动对大斜度井减摩阻影响规律

基于钻柱振动与井壁摩阻间的耦合作用研究,依据弹性杆理论,建立大斜度井激发钻柱产生轴向振动减小摩阻的数学模型,分析激振力强度、激振频率、摩阻系数和钻井液黏滞系数对钻柱振动减阻效果的影响。采用正交数值试验对各因素的影响程度进行分析。结果表明:提高激振力强度、频率或降低摩阻系数和钻井液黏滞系数均可提高振动减阻效果,其中激振频率存在最优值;各因素对钻柱振动减阻效果的影响由大到小依次为激振器强度、摩阻系数、激振器频率和钻井液黏滞系数。     

旋挖钻机钻杆轴向与横向耦合振动研究

为了更准确地预测旋挖钻机钻杆的振动特性,在分析钻杆振动机理的基础上,文章基于Hamilton变分原理和有限元理论,建立了钻杆的轴向和横向耦合振动的动力学模型,采用Newmark-β法仿真分析了钻杆的振动响应。结果表明,钻杆横向振动的位移比轴向振动位移大很多,并且第5节钻杆的振动位移和耦合振动幅值波动都比第1节钻杆大。同时,对旋挖钻机第1节钻杆工况进行了试验,对比试验结果和仿真结果,发现试验曲线与耦合模型的仿真曲线的位移响应历程变化趋势相似,验证了钻杆耦合振动仿真模型的可行性,说明考虑轴向与横向耦合振动能更好地反映钻杆的动力学特性。     

适合于研磨性硬地层的新型孕镶金刚石钻头优化设计试验研究

针对现有钻头在研磨性硬地层中普遍存在钻速低、寿命短的问题,研制了一种孕镶钻齿,通过室内试验优选胎体配方和金刚石参数,设计了一种新型孕镶金刚石钻头,并进行了现场应用。孕镶钻齿设计为圆柱形,以铸造碳化钨和碳化钨为胎体骨架材料,以浓度为25%、粒度为80目的天然金刚石颗粒为磨削元件,采用热压工艺烧结合成。新型孕镶金刚石钻头冠部形状设计为直线-圆弧-圆弧型双锥剖面,采用等间距高密度径向布齿,布齿间距为2 mm,采用横卧和竖立两种方式周向布齿。现场应用结果表明,新型孕镶金刚石钻头可提速79%左右,使用寿命是牙轮钻头寿命的2倍以上。     

多类空运危险品并存情景-应对处置方法研究

针对空运危险品事故情景复杂、多类危险品并存时处置困难的问题,利用情景-应对的理论,提出多类空运危险品并存时应急处置方法。首先,基于危险品的危险特性分类和装载时不相容危险品的隔离原则,通过排列组合的规则,构建出三种多类危险品并存的典型情景。然后,结合空运危险品的事故后果和危害方式的特点,在现有应急救援设备力量配备的基础上对三种典型情景提出应急处置对策,并优化了多类空运危险品并存时事故应急处置的流程。最后,通过某机场危险品航空运输应急处置演练实例验证了多类空运危险品应急处置方法的科学性和有效性,研究结果可为机场或航空公司多类危险品空运事故的应急处置提供参考和借鉴。     

基于制造特性的仿真方法及钻夹头输出特性分析

研究基于制造特性的机械系统参数化建模及仿真方法. 以Pro/E和Ansys软件为工具,结合VC及SQL server,建立了带有制造特性的、参数化的计算机集成仿真框架. 通过对钻夹头机构输出特性的分析,初步验证了考虑尺寸误差、位置误差等制造特性的参数化仿真方法的可行性,以及所构建的基于制造特性的集成仿真系统的正确性,表明了基于制造特性的仿真能够使仿真建模更接近零件的实际特征,准确预测机械系统运行性能.     

水压凿岩机技术的发展及应用概述

介绍了水压凿岩机技术在国内、外的发展及应用现状,并从水压凿岩机工作介质及其特定工作环境出发,阐述了国内水压凿岩机应用技术所面临的主要问题.分析出了水压凿岩机赖以发展的三大关键基础技术:材料、设计和加工制造.同时,指出了水压凿岩机相对气动凿岩机的应用优势及发展前景.     

手术制孔机器人研究进展

传统手术制孔是由医生操作辅助制孔装置,对医生的专业技能与经验积累有很高的要求,同时制孔精度与手术安全性不高.自动制孔技术可以保证手术制孔的安全与精度,缩短手术时间.骨骼制孔过程中,骨骼与钻头的连续摩擦会引起热积累,当温度超过临界值时会导致骨骼发生热坏死.如果钻头超过预设深度就会对骨头周围血管、肌肉及神经造成严重损伤.热积累控制和突破控制研究是保证手术制孔机器人安全操作的关键.研究表明,骨骼发生热坏死的临界温度为47℃,旋转超声骨骼制孔结合金刚石磨粒刀具的方式可以将制孔温度控制在40 ℃.骨骼制孔突破控制主要通过力/力矩、位置、声发射功率谱检测和神经网络分类等方法实现,其中通过力/力矩检测实现突破控制的效果最佳.在骨骼制孔过程中,还会产生钻削振动,因此对手术制孔机器人常用的振动控制方式进行了分析研究,并总结了其他有待进一步解决的问题并展望了未来的研究方向.     

声波在钻柱中的传播特性

首先分析声波在管柱中的传播机制和特性,接箍等效为声透层,依据突变截面管和波导管声波传播相关理论,利用传递矩阵法分析声波在钻柱中的透射和反射.对理想钻杆中沿管轴方向的纵波传播模型进行分析,推导出纵波频率方程.利用色散曲线对钻杆中纵波传输的频域特性进行分析,并通过有限长管试件进行声传输试验.结果表明:钻杆和接箍的长度和截而积决定了钻柱的频带结构,并且这种频带结构的变化旱周期性和对称性;在钻柱信道中,通带和阻带交替出现,钻柱表现为一种梳状滤波器,且在一个频带周期内随着频率的增加,通带先变窄冉变宽,阻带则先变宽再变窄;钻杆长度增加使通带变窄,接箍截面积减小使通带变宽,钻杆各节钻管的长度不一致会使通带变窄.     

一种新型扩孔钻头的研制

小井眼扩孔钻头是老井重钻的关键设备。针对井下空间尺寸小、动力来源困难等问题,采用整体刀块、斜面变径等新型结构,用数值模拟方法进行了钻头体的刚度、强度分析,研制了小井眼液压可控式变径扩孔钻头,可将井眼由118 mm扩到146 mm。经现场试验表明,操作简单灵便、工作安全可靠、扩孔直径均匀,为扩孔钻头提供了一个新品种。