在南海西部边际油田开采中后期,往往需要修井作业来保持油田的稳产增产,但是由于边际油田多使用简易井口平台,平台面积狭小且没有配备专用的平台修井机,因此使用修井船修井往往费用较高且对产量影响大。针对该问题提出了“支持船+液压修井机”的优化修井模式,并在涠洲11-2-X井成功完成了换大泵提液作业,大幅降低了修井费用,减少了修井不及时所带来的产量损失,是低油价下降本增效、保产量的有效举措。

为解决一类轻载电液位置伺服系统线性自抗扰控制器设计过程中面临的阶次选择问题,本文从系统特性、频域等角度,分析自抗扰框架中“积分器串联结构”与轻载电液位置伺服系统之间的内在联系,得到轻载电液位置伺服系统在自抗扰控制框架下是本质“一阶”系统的结论,从而合理设计了1阶线性自抗扰控制器.在此基础上,提出了有效的控制器参数整定方法,并分析了闭环系统的稳定性.仿真和试验结果表明,与高阶相比1阶线性自抗扰控制器可以更好地控制动态过程较快、负载较轻的惯性负载电液位置伺服系统,为自抗扰控制在液压伺服领域的工程应用提供了参考.

海上平台的修井设施选择受海上油田生产平台的限制,不同的生产平台需要选择不同的修井模式进行修井作业,为了最大限度地发挥修井设施的作用,减少平台改扩建的费用,修井模式的选择需考虑不同油田的其它设施配套资源,通过对不同修井模式的适用性进行分析,选择最高效、安全的修井模式,同时能节约一定成本。对海上油田传统修井模式、钻井船修井模式以及液压举升装置修井模式进行了适应性分析,并对此三种不同修井模式技术优势进行了论述。

针对电液位置伺服控制系统的比例阀死区、参数不确定及外部未知扰动等问题,设计了由自抗扰控制器与死区逆补偿构成的串联控制器。首先基于实验辨识构造死区逆模型对死区进行预补偿,然后根据系统特性设计了一阶自抗扰控制器,构造改进的扩张状态观测器对“总扰动”进行实时估计,并通过非线性控制律给予主动补偿。联合仿真与试验结果表明,所提出的串联控制器有效地补偿了比例阀死区,提高了系统动态性能和位置跟踪精度。

随着南海西部边际油田的不断开发,小型无修井机平台数量不断增加,常规修井模式不能完全适用于这类平台。针对已开发的边际油田使用钻井船修井作业模式带来的恢复产量时效慢、费用成本高等难题,亟需选择一种适合边际油田新修井模式。在结合大量文献调研成果和根据涠洲11-2油田B7井首次现场应用情况,分析并归纳液压举升装置在修井作业中的发展与现状、工作原理和特点以及现场施工作业过程,提出了液压举升装置修井新模式的建议,为同类型油田和修井模式提供了技术支持。

为了研究航空铝合金在绝对干式切削条件下的切削参数对表面质量的影响规律并据此选择合理的切削用量,采用正交试验法对7075-T6铝合金进行了车削试验并对试验数据进行处理,得到表面粗糙度、表面残余应力关于切削三要素的多元非线性回归模型。在此基础上,以表面去除率、表面残余应力和表面粗糙度为优化目标,切削三要素为优化对象,基于遗传算法进行多目标优化,并绘制出Pareto前沿。根据实际加工需求,从优化解集中选择最优工艺参数。结果表明:表面粗糙度和表面残余应力均与表面去除率成反比关系;进给量和切削速度是影响表面粗糙度和表面残余应力的主要参数;仅在进给量最小的状态下,切削深度的增加会产生较大的表面残余拉应力。

为实现弹射座椅模拟器在弹射过程中保持匀速运动,提出一种用调速阀保证弹射速度恒定的液压弹射方案。介绍了该液压弹射系统的工作原理,建立了系统的数学模型,并运用AMESim软件对系统进行建模与仿真。仿真结果表明,调速阀能保证弹射速度恒定,验证了所提方案的合理性;在调速阀的作用下,改变蓄能器供油压力和负载对弹射过程中的匀速运动没有影响,改变调速阀的出油口直径会明显改变弹射速度,调速阀出油口直径越大弹射速度越大。

现有滚动轴承故障特征提取算法的性能会随着故障集规模扩大而出现衰减。针对故障信号间存在的干扰和模态混叠等问题,提出一种基于双树复小波的特征提取算法。双树复小波结构包含两个独立的滤波器组,在含噪混合信号的分解和重构中形成互补关系,提升信号采样的平稳性;优化双树复小波滤波器组的结构,降低故障信号平移敏感性,利用门限阈值处理高频小波系数,达到降噪的目的,并基于时间序列样本熵提取子带信号的能量特征。实验结果显示:提出的算法能够准确提取滚动轴承各部分的故障特征信息,算法的在线故障识别率达到99.56%。

基于修整参数和切削速度对钛合金Ti-6Al-4V微磨削的影响,采用较高的修整重叠比用于磨削过程中磨削销的修整。基于实验测量到的磨削销表面形貌建立与磨削力、表面粗糙度相关关系,法向磨削力和切向磨削力都随修整重叠比的增加而增加。并介绍了磨削刀具修整对表面质量的影响。相较于逆向修整,顺向修整能够获得较为粗糙的表面质量,并产生了较低的磨削力。当逆向修整过程中修整重叠比达到1830时,能够明显提高工件表面质量。

针对快锻液压机锻打工件瞬时的力学行为，采用显式动力学分析程序LS—DYNA进行模拟仿真，得到液压机机架在打击时的应力、应变分布。与通常分析方法比较，发现把液压机打击过程当作一个非线性、动态的碰撞问题来研究，可以得到机架上的应力、变形均小于静力学分析的结果。因而，在机架设计时，对材料的强度要求有所降低，这为液压机的轻量化设计提供了理论依据。