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关键词： 水平井组压裂   水力压裂   应力场   同步压裂   拉链压裂  

摘要： 水平井组开发页岩油是基于水平单井压裂局限性提出的新型压裂方式。在水平井组压裂过程中,由于存在多口井和多条人工裂缝,且裂缝周围应力变化和井间地应力分布复杂,这种复杂的应力变化将进一步影响裂缝的扩展形态。因此,深入研究水平井组中不同压裂方式下应力场的变化机理和规律对于控制裂缝形态和提高裂缝复杂度具有重要意义。针对页岩油储层压裂改造过程中应力分布问题,通过构建水力压裂数值模型,系统地研究水平井组不同压裂方式下应力场的变化机理和规律以及裂缝扩展后的应力场变化规律,并基于裂缝的形态特点进行了压裂效果的定量评价。研究表明:①同步压裂布缝方式可以有效影响井间地应力的变化,相较于正对布缝方式,交错布缝方式在井间产生的诱导应力提高了24%,并在相同井距下更容易引起井间地应力转向;②交错布缝方式下所形成的裂缝形态更为优越,压裂效果更为显著,交错布缝能有效提高裂缝的长度和宽度,使裂缝表面积和体积增大了4.6%和21.1%;③拉链压裂所形成的裂缝形态更为优越,压裂效果优于同步压裂,进一步增大了裂缝长度和宽度,使裂缝总表面积和总体积增大了1.3%和0.1%。

关键词： 刮研表面   逆向建模   接触特性   仿真分析   应力  

摘要： 刮研对改善结合面接触特性具有显著效果,为深入研究刮研表面的法向接触特性,基于三维形貌仪得到不同精度的刮研和磨削表面形貌,并基于W-M函数模拟得到微织构形貌。逆向建模得到刮研表面、磨削表面和微织构表面,建立法向接触仿真模型。进行非线性接触仿真分析,并对比分析不同载荷作用下不同精度等级刮研表面、磨削表面和微织构表面的接触特性。分析结果表明,在载荷作用下,刮研、磨削以及模拟微织构表面首先在高点或微凸体发生接触并产生弹性变形,随着载荷的增加逐渐出现塑性变形,同时接触应力、形变以及接触面积也随之增大;当载荷为80 N时,Ⅰ级精度刮研表面真实接触面积大于精磨削表面,小于微织构表面,Ⅰ级精度刮研表面接触特性优于精磨削表面;在相同载荷下,Ⅰ级精度刮研表面总变形量小于精磨削和模拟微织构表面,其接触刚度大于精磨削和模拟微织构表面,刮研加工能够有效改善结合面接触特性。

关键词： 精密尺寸   原因分析   残余应力   应力分析  

摘要： 核电产品由于制造周期长,工序跨度较大,最终交付时管座出现尺寸超差或不进差问题。对此,通过技术分析,发现尺寸变化原因,解决管座超差问题。

关键词： 厚煤层   覆岩   移动   应力   分布  

摘要： 厚层顶板的垮落常对综放工作面前方的煤岩体造成冲击,为防治厚煤层开采引发的冲击地压灾害,了解工作面开采的安全稳定性,利用FLAC^(3D)建立了李楼煤矿1301工作面三维采动模型,获得了随工作面推进覆岩移动与应力分布特征,理论计算了厚表土地层侧向支承压力,对回采面整体的安全性进行分析。结果表明:采空区上覆岩层的运动随工作面的推进逐步向上发展,当工作面推采至400 m时,上覆岩层运动高度达到最大;工作面超前支承压力的影响范围和应力的集中程度随工作面的推采逐渐增加,当工作面推采至工作面见方时,超前支承压力的应力达到60 MPa,应力的峰值距工作面的距离约为70 m。

关键词： 大尺寸切向接管   黏度控制塔   截面型式   应力分析   ANSYS  

摘要： 为保证气液分离效率且合理地设计塔的强度,利用ANSYS软件建立设备筒体与切向接管的几何模型,获得了常用矩形截面和优化结构(长圆形截面、圆角矩形截面)接管的应力分布图。分析了接管形状和筋板设置对切向接管处应力的影响,结果表明:圆角矩形截面接管在更好地满足分离效率的情况下,能够减少筒体与接管处应力集中的现象,使切向接管处的应力分布更加均匀。同时,将圆角矩形截面接管按分析设计标准进行应力强度评定,其计算结果满足工程设计强度要求。

关键词： 薄板   手持激光焊   变形   应力  

摘要： 为了解决轨道车辆车体钢结构的车顶薄板焊接波浪变形大的问题,实现薄板焊接的低应力、小变形,通过采用手持激光器式激光点焊+电弧冷焊的组合焊新工艺、常规MAG焊工艺、电弧冷焊工艺在不同工况下进行焊接试验,比较不同工艺的薄板焊接变形大小。测试结果显示,采用手持激光焊+电弧冷焊组合工艺,在焊接应力和焊接变形方面与常规MAG焊接工艺比较都有显著降低。研究结果表明,使用手持激光焊+电弧冷焊的组合工艺,在不增加焊缝金属填充量的前提下,能够降低焊接残余应力、减小焊接变形。试验验证了焊接新工艺控制薄板变形的可行性。

关键词： 地磁转换函数   应力场   震源机制一致性   感应磁效应  

摘要： 变化的磁场是联系区域应力场和孕震区地球物理环境信息的天然媒介,而地磁短周期转换函数可以反映地下电阻率等物理信息,本研究利用有界影响估计法计算喀什地磁台地磁短周期转换函数实部Ar绝对值,并使用南天山西段及西昆仑地区的震源机制解资料反演了研究区震源机制一致性参数,其时序变化代表研究区应力场的变化。结合研究区应力场变化尝试探究地磁转换函数实部Ar绝对值异常对构造应力作用的响应。结果显示,当应力作用增强后,地磁转换函数在时间上出现同步或滞后的异常变化,表明应力在不断积累增强后,地下介质电阻率发生变化,从而引起感应磁场变化,因此得出应力变化是造成局部磁异常变化的影响因素之一,验证了地震前感应磁效应现象。通过研究8次中强震前应力场与地磁场转换函数变化,发现在6次中强震前均出现震前异常变化,两者在震前的变化有较好的一致性。研究还发现喀什地磁台地磁转换函数不同周期的实部Ar绝对值对不同方位的地震响应不同,可能与震源区地下介质各向异性差异有关。

关键词： 煤炭   地下气化   热—流—固耦合   温度场   应力场   气化通道  

摘要： 针对煤炭地下气化中的顶板岩稳定和气化热利用问题,建立了热—流—固耦合的流场和应力场计算模型,模拟研究了气化通道传热下顶板岩的温度、应力变化。结果表明,燃烧面前的顶板岩升温幅度低于燃烧面后的;随着燃烧面的推进,气化通道周围顶板岩的升温幅度和升温区域增大;高温可大幅增加顶板岩底部的拉应力和剪应力,最大可增加10倍以上;最大拉应力和最大剪应力发生在燃烧面所在的顶板岩底部位置,顶板岩主要发生拉伸破坏。

关键词： 发夹换热器   应力分析   法兰  

摘要： 文章以发夹式换热器尾部法兰及端盖部件为研究对象,结合有限元分析方法,研究了异形配对法兰的强度、螺栓载荷的简化办法以及密封垫片的选择。详细介绍了尾部结构的有限元分析步骤及基于ASME Ⅷ-2的评价过程,并描述了螺栓的简化办法以及垫片的影响。梁单元等效螺栓模型可以得到较为保守的分析结果,有助于提高运算速度。实体螺栓模型可以更好地显示应力分布并反映不同位置螺栓应力的差异。合理选择垫片对于密封效果以及法兰的受力都至关重要。文章旨在为发夹式换热器尾部法兰及端盖部件的设计及分析评价提供参考。

关键词： 工程力学   新工科   教学改革   人才培养  

摘要： 【目的】适应新工科建设对高校工科人才培养方面提出的新要求,提升山西能源学院人才质量和科学研究水平。【方法】以“工程力学”课程为例,分析了目前在教学中存在的主要问题,并针对性地从提升学习兴趣、完善教学体系、丰富教学形式、优化考核方法四方面进行改革,提出建立以学生为中心、综合线上线下教学优势、理论与实际相结合的课堂教学新模式。【结果】2020级试验班学生平均成绩比普通班高8.8分,2021级试验班学生平均成绩比普通班高9.3分,试验班学生的理论基础和实践能力均得到显著提升。【结论】通过教学改革能有效提高课堂质量,促进学生全面发展。本研究可为培养理论基础扎实、工程实践能力强、富有创新能力的高素质复合型新工科人才提供有益的借鉴与参考。