海上油田热采封窜用强化高温冻胶的制备与性能评价

针对海上热采封窜的要求,采用环保型水溶性酚醛树脂为交联剂,与主剂栲胶和热稳定剂纳米材料复合研发了新型强化耐温冻胶.相比于传统冻胶,新型强化耐温冻胶的弹性模量得到大幅度提高.同时亲水性纳米材料的加入强化了冻胶对游离水的结合能力.当硅溶胶的用量达到4％时,250℃热处理30 d后无游离水析出.通过热采封窜物模实验对比了传统栲胶冻胶和强化耐温冻胶的封窜效果,物模结果表明强化耐温冻胶在老化60 d后,在250℃的条件下封堵率仍然大于80％;将冻胶至于渗透率2～10μm2的多孔介质中,连续冲刷24倍孔隙体积后,冻胶的封堵率下降小于10％.实验结果显示,新研制的耐温冻胶具有较强的耐冲刷性能和封堵持久性,可以作为一种满足热采封窜需求的高温热采封窜剂.     

金刚石结块磨粒排布层间距实验

分析现有磨粒层间距估算方法,采用洛氏金刚石压头对中等硬度花岗石G603直线等深度划擦.通过测量相同划擦深度、不同划擦间距下划擦过程的划擦力,观察划擦后划痕的形貌,综合分析划擦过程材料去除与划擦力和划痕间距的关系,并优选磨粒排布层间距.实验结果表明:磨粒层间距L存在一临界值间距L_s.当L≤L_s时,划擦力随着L的增大而增大,磨粒间工件材料可通过干涉式整体体积破碎去除;当L>L_s时,磨削力趋于稳定,不随L增大而变化,磨粒协同干涉作用消失,磨粒间工件材料无法成片去除.     

多学科与多材料匹配的客车车身轻量化优化设计

提出基于多材料匹配与模块化设计的客车车身轻量化设计方法.基于车身轻量化设计的多学科特性,结合Kriging近似技术与协同优化设计方法,建立基于侧翻安全性、顶部抗压学科的客车车身多学科优化设计模型,并采用遗传算法进行多学科数值寻优.优化结果表明:基于灵敏度分析的模块化设计能较好地降低车身设计维度,并获得具有较好力学性能的多材料匹配客车车身;多材料车身不仅改善车身的安全特性,而且提高车身顶部的抗压强度,并较好地达到轻量化设计的要求.     

页岩气藏压裂水平井物质平衡模型的建立

针对页岩气藏压裂水平井中裂缝、基质、游离气和解吸气等对产气量贡献比例定量计算的难点问题,开展了动态渗流分区的物质平衡模型的建立与分析研究,研究中采用了不同渗流区域内压力降传播速度及平均地层压力的计算方法,进行了动态渗流分区设计,给出了压裂液返排后储层受渗吸作用的含水饱和度计算方法,建立了由12项构成的综合物质平衡方程。通过模型的实例应用与分析,获得了气井生产的7个渗流阶段,揭示了不同生产时间的供气结构比例变化规律,认识到基质储层的游离气是气井长期生产的主要供给气来源,其次是解吸气。模型的建立简化了多尺度渗流方程的描述和复杂求解过程,为理论分析和现场应用提供了一种新的方法,也为深入理解和研究页岩气藏渗流特征提供了依据。     

氯盐冻融对疏水性纳米白炭黑改性沥青性能的影响

基于基础性能试验、动态剪切流变(DSR)试验、热重分析(TGA)试验和红外光谱(FTIR)试验,对疏水性纳米白炭黑改性沥青在氯盐冻融环境下的劣化进程进行了系统研究。试验结果表明,疏水性纳米白炭黑的掺入可以有效抑制沥青在氯盐冻融环境下的劣化进程。基础性能试验和DSR试验表明经过30次氯盐冻融循环后,疏水性纳米白炭黑改性沥青的针入度增加了17.46%,软化点提高了5.82%,黏度增加了7.76%,车辙因子提升了17%～54%,其增长幅度远小于基质沥青,说明疏水性纳米白炭黑的掺入可以有效降低沥青对氯盐冻融环境的敏感度。TGA试验数据表明了疏水性纳米白炭黑可以提高沥青的热稳定性,但是疏水性纳米白炭黑改性沥青的热稳定性受氯盐冻融环境影响较为明显,这是由于疏水性纳米白炭黑在改性沥青过程中键合作用形成的连接键在氯盐冻融环境下更容易被破坏。通过FTIR试验可以发现在氯盐冻融环境下沥青发生了化学反应,但无新官能团出现。其中游离烃基(3 676 cm~(-1))变化最为明显,可以更为有效地描述2种沥青在氯盐冻融环境下的劣化进程。在氯盐冻融环境下,疏水性纳米白炭黑改性沥青各官能团无明显变化,分布较为稳定,具有较高的性能稳定性。     

养老机构居室色彩与材质要素的视觉舒适度评价

在老龄化背景下,探讨老年人在养老机构居室空间中的视觉需求.从老年人视觉舒适角度出发,首先,通过实地调研并结合正交实验设计获得场景样本,应用虚拟现实技术构建以色彩和材质交互因素为变量的沉浸式虚拟场景;然后,将主观心理实验与客观生理实验相结合,主观心理实验采用层次分析法和语义差异法,客观生理实验测量被试者心电R-R间期和心率指标;最后,运用SPSS软件对实验数据进行差异性分析和协方差分析,综合对比分析主观心理实验数据和客观生理实验数据,提出基于视觉舒适下的养老机构居室空间色彩与材质搭配优选图谱及设计建议.     

直驱式电液伺服阀用线性力马达耐高温优化设计

线性力马达研究在高温下永磁铁存在退磁、线圈散热能力下降导致许用电流降低等问题,对材料选择和结构优化设计提出了挑战.文中从线圈参数、气隙结构、永磁材料等方面对6通径DDV阀用线性力马达进行优化设计.利用Ansoft Maxwell软件建立线性力马达有限元仿真模型,针对线圈结构参数,重点研究安匝数的优化选择;针对气隙结构参数,研究气隙宽度、高度等因素对马达力性能的影响;对耐高温永磁体的材料进行优化选择.仿真与实验结果表明:优化后的线性力马达耐高温能力和输出力显著提高,工作油温最高可达200℃,驱动力在100N以上.      

Accelerated Test of Silicone Rubbers Exposing to PEMFC environment

The durability of sealing material is one of the major challenges to the overall lifetime of proton exchange membrane fuel cell (PEMFC). In order to study the failure mode and aging mechanism of fuel cell seals, this paper focuses on the most widely used commercial silicone rubber, and an ex-situ accelerated aging method was employed by simulating the circumstance of PEMFC, including higher temperature and clamping force, lower pH value and F⁻ with higher concentration. The main factors that affect the performance of the seal were obtained through the test of their morphologies and mechanical properties. The failure mode of the aging mechanism of the rubbers were analyzed through scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectrometer (EDS), attenuated-total-reflection infrared spectroscopy (ATR-IR), mass loss, compression set (CS), etc. It was found that temperature played an important role in the deterioration of seal performance, and the change of the parameters of the compression set with time conformed the dynamic empirical formula, which provides the experimental basis for the lifetime prediction of the seals.     

羰基铁吸波材料性能提升研究进展

为了研究提升羰基铁吸波材料吸波性能,对大量研究羰基铁吸收剂的形貌控制、表面包覆材料以及与其他不同损耗吸收剂复配的文献进展进行回顾和概括,并对今后羰基铁性能提升方面的研究走向进行展望.研究结果表明,羰基铁吸收剂仍将是今后隐身和电磁兼容领域研究和应用的主要方向.     

应急物资的两阶段局内分配策略

研究了在单出救点、多需求点的应急系统中如何确定应急物资分配的两阶段策略,采用应急物资需求量的上下界来刻画了灾害事件下的应急需求特征,进而利用局内决策方法求得了应急物资在两阶段嵌套机制下的有效分配策略.最后通过数值仿真对比了单阶段和两阶段决策系统下的绩效并分析了影响嵌套策略绩效的因素,证实了两阶段嵌套策略的稳健性及其优势.研究结果凸现了两阶段嵌套策略在应急物资分配管理中的运用价值,为应急物资分配提供了管理启示.