导向筛管是超短半径水平井柔性钻具的重要组成部分,其结构尺寸的合理性直接影响钻具的造斜能力。基于导向筛管与井眼曲率相匹配的条件,采用贝塞尔曲线拟合导向筛管运动轨迹方程,得到导向筛管单节最大长度。在满足强度和弯曲刚度条件基础上,对各结构参数进行了优化。采用有限单元法,考虑导向筛管的材料非线性及横缝之间的接触非线性,建立了导向筛管有限元模型,并给出了求解策略。对优化后的单节导向筛管进行力学分析,验证了导向筛管结构优化设计的合理性。研究成果为导向筛管开槽结构设计提供理论参考,为超短半径水平井的成功钻进提供必要的工具支持。

滚珠整形器在变形套管修复中应用越来越广泛,而整形时常凭经验确定整形量,若单次整形量过大极易造成套管损坏。为此,给出套管单次整形极限研究方法,采用多线性等向强化模型,考虑套管的材料和接触双重非线性特性,建立了滚压整形缩径变形套管有限元模型,给出了求解策略,并采用试验研究的方法验证了数值模型的合理性。揭示了不同整形量对套管塑性位移及应力分布的影响规律,研究了不同轴向变形长度套管单次整形极限。结果表明:随着套管整形量的增大,套管最大等效应力、塑性位移和残余应力均增大;随着套管轴向变形长度的增大,单次整形极限有减小的趋势,单次整形量最大值不能超过3.6 mm。研究结果可为滚压整形变形套管现场施工提供理论指导。

针对以能耗最小化为目标的不相关并行机调度问题,提出了5个考虑关机/重启策略的混合整数规划(MIP)模型.针对非线性模型,通过引入中间决策变量将其转换为线性模型.从模型尺寸复杂度、计算复杂度两方面对所提5个MIP模型进行了详细的对比评估.试验结果表明基于不同建模思路的MIP模型尺寸复杂度、计算复杂度差别很大,基于空闲能耗的线性模型求解效果最好.

针对传统包络谱分析对复合故障提取失效的问题,提出了独立分量分析(Independent Component Analysis)和包络谱相结合的方法。首先对四通道采集信号进行包络分析获得包络谱图,从图中可发现存在故障频率信息,但无法做到对故障的准确定位,接着对包络信号进行ICA处理得到独立分量,在独立分量中分别找出与故障相对应的频率信息。应用该方法对齿轮箱进行故障信号提取,成功的识别出滚动轴承外圈故障及齿轮断齿故障,仿真和试验结果验证了本方法的可行性和有效性。

由于训练样本数量有限，滑动时间窗长度以及监测模型不能自适应调整和更新等因素，传统基于机器学习的刀具磨损预测模型存在精度和效率较低等问题，因此提出了一种基于自适应动态无偏最小二乘支持向量机（ADNLSSVM）的刀具磨损预测模型。采用公开数据库中的铣削加工数据集，通过时频域分析和小波包分解等手段从振动信号中提取特征量，并进一步利用相关性分析从中选择有效特征量作为模型输入。试验结果表明该方法所建模型具有较高的建模效率和预测精度。

为了获取空间圆弧的位姿信息,建立了空间圆弧的实际影像到虚拟像机中影像的映射数学模型。以圆弧虚拟影像的拟合圆度最大为目标,提出了一种基于虚拟像机姿态参数交叉迭代、分层搜索的优化算法获取空间圆弧的姿态信息,进一步根据半径约束和几何相似原理获取空间圆弧圆心的位置坐标。仿真以及实物实验表明该方法具有很强的收敛性,可以快速且准确地获得空间圆弧的位姿信息。该方法可以推广到作业对象已知前提下的视觉位姿检测。具有一定的理论意义与工程实际应用价值。

无法打开AutoCAD文件、文字显示为问号或乱码、去除AutoCAD中教育版的戳记和边界闭合却无法填充等,上述问题在使用CAD时常会出现。文中对此进行了研究并给出了对策。

圆筒内旋转细长管是石油钻采工程中特有结构细长管不仅与圆筒发生碰撞接触还与管内流体和管外环空流体耦合是一个复杂的非线性流固耦合系统。细长管固体域离散成梁单元采用非线性碰撞接触动力学方程描述;管内外流体离散成六面体单元采用计算流体动力学方程描述在耦合界面处用任意拉格朗日欧拉法动网格来处理运动界面。根据梁单元位移形函数推导了界面力、界面位移计算公式和收敛准则建立了分域耦合动力学模型和数值计算方法解决了耦合界