为降低压力对液压支架造成的冲击,提升液压支架的承受力,根据液压支架围岩耦合方式,在ANSYS Workbench中构建液压支架耦合模型,对受力较高的顶板通过多次迭代计算,对比其概率分布图和敏感度图像,从而得到最优结果。结果表明,优化后的最大应力值为194.37 MPa,最大应力下降28.8%;在变形正方向和负方向上,变形量分别下降11.26%和37.05%。

目前对不同地区不同类型地下储气库圈闭密封性的评价方法差异较大,尤其在圈闭断层动态密封性方面,没有一套系统的、完整的评价方法和体系。在调研大量国内外储气库密封性评价文献的基础上,结合国内27座已建储气库的密封性评价实例,提出了一种利用应力场评价储气库圈闭断层动态密封性的方法。从地质力学角度考虑,通过分析注采过程中应力场的变化,评价储气库圈闭的动态密封性。首先,进行单井地应力参数计算,建立现今三维地应力场,分析各主应力与有效应力的空间分布。其次,利用Coulomb破坏准则,判断现今地应力状态下断层稳定性。最后,在三维地应力模型和三维数值模型的基础上,进行多周期注采、交变载荷下储气库断层动态密封性评价,结合储气库的历史拟合和数值模拟成果,主要是模拟多个注采周期内孔隙压力的变化,建立应力—流体的动...

根据分形接触理论,建立了拉杆转子轮盘结合面弹性接触弯曲耦合模型和扭转耦合模型。在此基础上,采用集总参数法,建立了拉杆转子-轴承系统的动力学模型。通过锤击试验,测量了拉杆转子自由状态下的固有频率,验证了该模型的有效性。借助于数值仿真方法,研究了系统横向振动固有频率和扭转振动固有频率随结合面法向载荷的变化规律。研究发现：分形接触理论可以有效地解决拉杆转子轮盘接触表面间的弹性接触问题;结合面法向载荷增大时,系统固有频率同步增大;拉杆转子的固有频率小于相同结构尺寸的连续体转子的固有频率;法向载荷对高阶固有频率影响较大;对滑动轴承支承的拉杆转子轴承系统来说,拉杆转子预紧力对低阶横向振动和扭转振动固有频率影响相对较小。

在综合应用井筒两相流压降和传热模型的基础上,考虑地层渗流与井筒耦合,考虑了钻井液和侵入酸性流体的基本物性参数与井筒温度压力的耦合作用,酸性天然气与水基钻井液间的相互作用(化学反应和溶解),建立酸性天然气侵入井筒多相流计算模型.通过数值计算分析,钻遇相同地层条件下,不同组分(甲烷+二氧化碳,甲烷+硫化氢)两类酸性天然气藏的环空压力等变化规律.结果表明,酸性天然气与水基钻井液化学反应消耗酸性天然气质量流量很小,可忽略.而井筒内溶解度较大,酸性天然气在近井口处由于溶解度迅速降低,气体密度发生突变,且二氧化碳和硫化氢摩尔分数的越大,突变位置越靠近井口处.酸性天然气中二氧化碳和硫化氢摩尔分数越大,井底压力变化越小,不能根据井底压力下降值直接判断溢流程度.

设计了一种纯水高速开关阀,考虑阀中电磁回路、机械部分、液压系统之间的强耦合作用,建立了耦合数学模型,并利用专用软件构建了耦合仿真模型。仿真发现,当控制脉冲采用过小或过大的占空比时,开关阀流量控制会出现死区及非线性特征;而采用较大占空比时,开关阀流量受压降影响相对较小。由于阀芯与阀套间存在较大的粘性阻尼与摩擦力,阀芯位移的阶跃响应曲线并未出现超调现象,阀芯稳定时间较短,但受电磁铁磁滞的影响,阀芯关闭时间大于开启时间;同时发现阀芯线性度随控制脉冲频率的增大而降低,减小开关阀的开启、关闭时间,有利于扩大阀芯的线性度范围。

针对液压调平系统遇到柔性负载的难题,将柔性负载简化为悬臂梁,建立了各液压缸之间相互耦合的分布参数模型。针对该模型提出一种控制器的设计方法,该控制器的设计分为2步,在第1步控制器设计中引入边界控制律,用于抑制调平过程中的振动,并保证负载自由端达到期望的变形;第2步控制器设计中采用后推控制技术,用于跟踪第1步控制器生成的负载压力,保证控制目标能够实现。最后利用数字仿真验证了提出控制方法的有效性。