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基于SPH法的套管冲蚀特性及结构优化研究
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作者 张磊 王晨锐 《石油机械》 北大核心 2025年第1期89-97,共9页
针对固井滑套压裂中冲蚀特性及结构优化等问题,基于光滑粒子动力学方法(SPH)建立球形砂粒冲击金属表面的SPH数值模型,模拟多个砂粒冲击套管材料42CrMo的微观过程,分析砂粒的撞击行为与冲蚀之间的关系;同时利用CFD模拟方法与Oka冲蚀模型... 针对固井滑套压裂中冲蚀特性及结构优化等问题,基于光滑粒子动力学方法(SPH)建立球形砂粒冲击金属表面的SPH数值模型,模拟多个砂粒冲击套管材料42CrMo的微观过程,分析砂粒的撞击行为与冲蚀之间的关系;同时利用CFD模拟方法与Oka冲蚀模型结合现场实际工况,对不同端口特性的套管内壁进行冲蚀磨损的数值计算。研究结果表明:SPH法能较好地表现出砂粒在撞击套管材料时的微观变形,有助于研究微观下材料的变形影响因素,且由SPH法模拟得到的无量纲冲蚀速率随冲击角度变化的模拟数据与Oka冲蚀公式中冲击角函数趋势相符。端口特性参数对套管内壁的冲蚀有着较大的影响,具体表现在:随着端口数量、端口面积的增加,平均冲蚀速率均有一定程度的减小,但存在着边际递减效应;在研究的4种端口形状中,胶囊形端口的平均冲蚀速率最小。研究结果可为套管端口优化设计提供参考。 展开更多
关键词 水力压裂 光滑粒子流体动力学 微观冲击模型 套管冲蚀 端口特性参数
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磨料流微去除力学分析与可控因素影响 被引量:7
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作者 张克华 闵力 +2 位作者 丁金福 许永超 程光明 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第18期2432-2438,共7页
研究了磨料流抛光中磨粒微去除力学建模方法以及可控因素影响抛光效果的问题。以力为纽带,提出磨粒去除工件表面微凸材料的动力来源于三个方面——介质作用力、磨粒挤压载荷和磨粒冲击载荷。利用建立的力学模型,分析了磨料流加工的内在... 研究了磨料流抛光中磨粒微去除力学建模方法以及可控因素影响抛光效果的问题。以力为纽带,提出磨粒去除工件表面微凸材料的动力来源于三个方面——介质作用力、磨粒挤压载荷和磨粒冲击载荷。利用建立的力学模型,分析了磨料流加工的内在因素,其中可控因素包括:加工温度、加工压力、活塞的移动速度、磨料黏度、磨粒物理性质(如尺寸、硬度)等;研究了各可控影响因素与工件表面抛光质量及效率的关系;量化了可控因素的大小对磨粒作用在工件表面的力的影响程度;将磨粒作用在工件表面的力合成并分解为与活塞运动方向相同的轴向力和垂直于工件壁面的切向力,指出微去除效果随轴向力与径向力的比值改变而发生变化,设计出简易的测量轴向力和径向力的方案。用试验验证了所建模型和可控因素对抛光效果影响,以及工件表面的加工纹理方向直接影响工件表面粗糙度的减小率和材料去除率的正确性。 展开更多
关键词 磨料流 力模型 微量去除 冲击载荷 表面形貌
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等离子体加速器动力学理论探索 被引量:6
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作者 高著秀 黄建国 +2 位作者 韩建伟 杨宣宗 冯春华 《航天器环境工程》 2010年第3期285-289,263,共5页
等离子体驱动微小碎片加速器是利用大容量脉冲电容器组对等离子体同轴枪放电产生高温、高密度、高速等离子体,再用这些等离子体加速微粒(10~1000μm)至超高速(1~15km/s)以模拟mm级以下空间碎片撞击效应的地面试验装置。为了提高微粒速... 等离子体驱动微小碎片加速器是利用大容量脉冲电容器组对等离子体同轴枪放电产生高温、高密度、高速等离子体,再用这些等离子体加速微粒(10~1000μm)至超高速(1~15km/s)以模拟mm级以下空间碎片撞击效应的地面试验装置。为了提高微粒速度,需要增加等离子体的动量,而等离子体的动量与工作气体的性质及定向速度密切相关。文章用数值模拟及解析计算等理论方法来探索等离子体轴向速度、密度和温度与放电条件、加速电极参数和工作气体之间的关系。通过研究等离子体束与微粒间相互作用的动力学行为,寻求优化试验装置效率的有效途径。 展开更多
关键词 等离子体同轴枪 微小碎片 撞击效应 雪耙模型 数值模拟
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激光驱动飞片速度的理论分析 被引量:12
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作者 曹燕 龚自正 +3 位作者 代福 童靖宇 牛锦超 庞贺伟 《航天器环境工程》 2009年第4期307-311,401,共5页
激光驱动飞片技术是模拟微流星体/空间碎片对航天器外露材料/部件超高速撞击,用于开展撞击累积损伤效应与材料性能退化的研究,也是进行航天器在轨寿命预估和空间碎片防护研究的重要技术手段。飞片速度是衡量激光驱动飞片技术水平的关键... 激光驱动飞片技术是模拟微流星体/空间碎片对航天器外露材料/部件超高速撞击,用于开展撞击累积损伤效应与材料性能退化的研究,也是进行航天器在轨寿命预估和空间碎片防护研究的重要技术手段。飞片速度是衡量激光驱动飞片技术水平的关键性参数之一。文章从Lawrence改进的Gurney模型出发,着重分析了激光输出能量、脉宽、聚焦光斑大小以及飞片靶厚度等参数与飞片速度大小的关系,提出激光驱动飞片技术中提高飞片速度的主要途径:其他条件一定时,薄靶较厚靶更易获取高速飞片;小光斑较大光斑更易获取高速飞片;长脉宽高能激光器或短脉宽低能激光器比较适合获取高速飞片。以上结论对从试验上获取高速飞片具有重要指导意义。 展开更多
关键词 微小碎片 超高速撞击 激光驱动 gurney模型
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惯性冲击驱动管内移动机器人设计(英文) 被引量:5
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作者 刘品宽 温志杰 李锦 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期2320-2326,共7页
设计了一种以压电双层膜为基本结构,通过惯性冲击原理达到运动驱动目的的管内移动机器人。该机器人主要由一个典型的压电双层膜结构和惯性质量串联构成。工作时,压电双层膜的变形由惯性冲击转化为整体结构的直线位移。从理论上分析了惯... 设计了一种以压电双层膜为基本结构,通过惯性冲击原理达到运动驱动目的的管内移动机器人。该机器人主要由一个典型的压电双层膜结构和惯性质量串联构成。工作时,压电双层膜的变形由惯性冲击转化为整体结构的直线位移。从理论上分析了惯性冲击原理的核心问题:惯性冲击力与管壁和机器人之间摩擦力的关系,并通过MATLAB和AN-SYS等软件对整个系统的动态响应做了仿真。相关的验证表明,所设计的管内移动机器人运动步长可以达到0.15μm,具有精密运动和高效率的优点,可以在工业中广泛应用。 展开更多
关键词 管内移动机器人 压电双层膜 惯性冲击原理 摩擦模型 有限元分析
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微型抗滑桩组合结构模型试验与结构影响分析 被引量:8
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作者 胡毅夫 王庭勇 唐承铁 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期54-58,共5页
基于微型抗滑桩组合结构的研究长期集中在桩土相互作用,忽视了桩体结构体系的组合结构特性,通过模型试验,得到前后桩的弯矩分布,发现前桩弯矩明显比后桩的小,前后桩弯矩比约为0.65。利用结构力学位移法,对微型桩组合结构弯矩分布进行讨... 基于微型抗滑桩组合结构的研究长期集中在桩土相互作用,忽视了桩体结构体系的组合结构特性,通过模型试验,得到前后桩的弯矩分布,发现前桩弯矩明显比后桩的小,前后桩弯矩比约为0.65。利用结构力学位移法,对微型桩组合结构弯矩分布进行讨论,发现提高连梁线刚度有利于弯矩在前后桩的分配;提出了组合结构差异抗弯刚度设计,前桩刚度应小于后桩刚度,为了更好地与弯矩分布匹配,建议实际工程中前桩桩径为后桩桩径的0.6~0.8倍。 展开更多
关键词 边坡工程 模型试验 微型桩 微型桩组合结构 结构影响
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基于模糊线性加权的公安微博影响力评价研究
7
作者 宋华 胡芳 《电脑知识与技术》 2016年第11X期184-186,189,共4页
公安微博已成为警民交互的重要媒介,如何客观地分析和衡量公安微博的社会影响力变得越来越重要。结合新媒体在虚拟社会中的传播规律,以及公安微博自身的特点与社会作用,从微博影响力的广度、深度、强度等方面着手,研究建立公安微博影响... 公安微博已成为警民交互的重要媒介,如何客观地分析和衡量公安微博的社会影响力变得越来越重要。结合新媒体在虚拟社会中的传播规律,以及公安微博自身的特点与社会作用,从微博影响力的广度、深度、强度等方面着手,研究建立公安微博影响力评价指标体系;并采用模糊综合评价与线性加权相结合的方法来度量公安微博影响力,为公安微博的进一步完善提供了理论指导和依据,也为其它微博影响力的全面评估提供了借鉴。 展开更多
关键词 公安微博 线性加权 模糊综合评价 微博影响力 量化模型
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强激光驱动微颗粒高速冲击下铝合金材料的动态力学行为 被引量:1
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作者 张炜 吴先前 +1 位作者 张瑞杰 黄晨光 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期567-577,共11页
微颗粒冲击条件下铝合金材料的动态力学行为研究,对保障铝合金部件在极端环境下结构设计和安全防护性能至关重要.针对2024铝合金材料,采用强激光驱动微颗粒高速冲击实验和数值模拟,研究其微弹道冲击行为.首先通过强激光驱动微颗粒冲击实... 微颗粒冲击条件下铝合金材料的动态力学行为研究,对保障铝合金部件在极端环境下结构设计和安全防护性能至关重要.针对2024铝合金材料,采用强激光驱动微颗粒高速冲击实验和数值模拟,研究其微弹道冲击行为.首先通过强激光驱动微颗粒冲击实验,获得了常温条件下冲击过程中微颗粒的能量损失与铝合金板材冲击的局部变形行为,并对有限元模型进行了验证;基于相场动力学模拟,获得了接近熔点温度的固液共存铝合金的微结构特征,并建立了流固耦合计算模型,给出了不同温度下铝合金材料的冲击能量耗散特性、应力分布规律与变形失效行为.数值模拟结果表明,动态加载下固液共存态铝合金中的流固耦合效应对铝合金的宏观动态力学行为有重要影响;固液共存铝合金材料的吸能效率更低,且由于固相枝晶的相互作用,使应力的传递路径发生明显变化. 展开更多
关键词 强激光驱动微颗粒冲击 铝合金 动态力学行为 相场动力学 流固耦合数值模拟
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MEMS陀螺仪抗冲击设计技术 被引量:2
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作者 陈婷 吴康雄 +1 位作者 刘玉县 何春华 《微纳电子技术》 北大核心 2019年第8期636-643,共8页
为了提高微电子机械系统(MEMS)陀螺仪的抗冲击能力,设计了一种抗冲击保护结构。通过建立陀螺仪结构双自由度冲击模型,推导出陀螺仪结构和冲击保护结构的冲击响应方程,分别对陀螺仪和冲击保护结构进行详细的位移与加速度响应的理论推导... 为了提高微电子机械系统(MEMS)陀螺仪的抗冲击能力,设计了一种抗冲击保护结构。通过建立陀螺仪结构双自由度冲击模型,推导出陀螺仪结构和冲击保护结构的冲击响应方程,分别对陀螺仪和冲击保护结构进行详细的位移与加速度响应的理论推导。根据理论推导在Matlab上对位移和加速度响应随影响因素的变化进行仿真分析,并对有无冲击保护结构的陀螺仪抗冲击能力进行对比分析。仿真分析表明增加冲击保护结构后陀螺仪的抗冲击能力至少提高了3倍,验证了设计的冲击保护结构的有效性。实验表明冲击频率越接近陀螺仪的固有频率,冲击响应越大,梁越容易发生断裂失效。 展开更多
关键词 微电子机械系统(MEMS) 陀螺仪 双自由度冲击模型 抗冲击保护结构 位移响应 加速度响应
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