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基于消噪处理岩石声发射信号到达时间的识别方法被引量：7: 2015年; 在岩石声发射源时差定位的研究中,信号到达时间是重要信息。岩石声发射信号复杂,含有大量脉冲干扰与随机噪声,到达时间可读性差。针对以上问题,首先对原始声发射信号进行中值滤波和奇异值分解,消除部分脉冲干扰与随机噪声;其次进行小波包分解软阈值消噪,保留信号的主要成分,提高信噪比,增强到达时间的可读性;最后结合信号与噪声的时间序列模型(AutoRegressive,AR模型),第1次计算赤池信息量准则的K值(Akaike Information Criterion,AIC(K)值),获得到达时间窗口,在该窗口内第2次计算AIC(K)值,实现了到达时间的自动识别,避免了在整个信号序列下计算AR模型的阶数与次数。; 鲜晓东袁双纪松林; 关键词：小波包分解信号消噪 AR模型

半晶态聚合物拉伸变形的微观机理被引量：9: 2016年; 应用大规模分子动力学方法,采用粗粒化聚乙烯醇模型,模拟了晶区与非晶区随机交杂的半晶态聚合物模型系统,研究了半晶态聚合物在单轴拉伸变形过程中的应力-应变行为和微观结构演变.应力-应变曲线表现出4个典型变形阶段:弹性变形、屈服、应变软化和应变强化.在拉伸变形过程中,主要存在晶区折叠链之间的滑移、晶区破坏、非晶区的解缠结,以及分子链沿拉伸方向重新取向等4种主要的微结构演变形式.在屈服点附近,晶区分子链之间排列紧密程度减小而发生滑移,之后晶区变化需要的应力变小,从而形成应变软化现象.随着应变的增大,经各分子链段协同作用使非晶区分子链的解缠结和重新取向行为扩展到相对宏观尺度,导致拉伸应力增大而形成应变强化现象.; 段芳莉金义矿颜世铛; 关键词：分子动力学模拟

界面氢键对受限水结构和动态特性的影响: 2015年; 应用反应力场分子动力学方法,模拟了水限制在全羟基化二氧化硅晶体表面间的弛豫过程,研究了基底表面与水形成的界面氢键,及其对受限水结构和动态特性行为的影响.当基底表面硅醇固定时,靠近基底表面水分子中的氧原子与基底表面的氢原子形成强氢键,这使得靠近表面水分子中的氧原子比对应的氢原子更靠近基底表面,从而水分子的偶极矩远离表面.当基底表面硅醇可动时,靠近基底表面水分子与基底表面原子形成两种强氢键,一种是水分子中的氧原子与表面的氢原子形成的强氢键,数量较少,另一种是水分子中的氢原子与表面的氧原子形成的强氢键,数量较多,这使得靠近表面水分子中的氢原子比对应的氧原子更靠近表面,从而水分子的偶极矩指向表面.在相同几何间距下,当基底表面硅醇可动时,表面的活动性使得几何限制作用减弱,导致了受限水分层现象没有固定表面限制下的明显.此外,固定表面比可动表面与水形成的界面氢键作用较强,数量较多,导致了可动表面限制下水的运动更为剧烈.; 王明段芳莉; 关键词：分子动力学模拟

页岩气藏超临界CO_2致裂增渗实验装置研制被引量：14: 2015年; 页岩气储层水力压裂过程会消耗大量的水资源，超临界CO2由于其兼具气体的流动性和液体的高密度特性，能够代替清水实施压裂，展示了非常好的应用前景。基于此，提出了超临界CO2致裂页岩增加储层渗透性的思路，并自主研制了相应的实验装置。该装置主要由CO2增压系统、三轴加载与控制系统、油浴温度控制系统、声发射监测系统等6部分组成，其轴压控制范围为0～100 MPa，围压控制范围为0～15 MPa，最高加热稳定温度为100？C ，试件尺寸为100 mm＆#215;200 mm。该装置能够对CO2相态进行精确控制，并对页岩破裂过程应力应变关系、压力、温度、声发射信号等数据进行实时采集，获取多场（地应力、温度、压力）耦合条件下超临界CO2致裂过程页岩气储层渗透率动态变化规律，为超临界CO2致裂增加页岩气储层渗透率机理的研究提供实验平台。; 鲜学福殷宏周军平姜永东张道川; 关键词：页岩气水力压裂超临界CO2 声发射

水力喷射径向钻井极限深度预测及分析被引量：7: 2015年; 以旋转射流钻头为研究对象,通过分析径向钻井系统的受力和压力损失,建立了钻井极限深度预测模型;计算了某一工程实例的钻井极限深度,并得到了系统压力损失和受力情况;利用建立的极限深度预测模型研究了钻头主要结构参数对极限深度的影响规律.结果表明,钻进过程中,软管压力损失是系统主要损失,后喷嘴反冲力为系统前进的唯一动力,前喷嘴反冲力、软管与孔壁摩擦力为主要阻力;极限深度随后喷嘴直径的增大呈近似线性增大,随前喷嘴直径的增大呈近似线性减小,随旋转射流扩散角的增大呈二次函数关系增大,随后喷嘴安装角度的增大呈二次函数关系减小.本文工程实例的钻井极限深度预测值可达72.1m.; 杜鹏卢义玉汤积仁王景环章文峰周哲; 关键词：高压软管

前混合式磨料水射流磨料粒子加速过程数值模拟被引量：16: 2015年; 针对前混合式磨料射流磨料加速过程运动复杂、实验研究困难及有限元处理超大变形存在网格畸变等问题,基于光滑粒子(SPH)耦合有限元(FEM)方法模拟前混合式磨料射流喷嘴不同阶段磨料粒子加速特征及磨料射流破碎靶体全过程。其中水介质用SPH建模,磨料粒子、喷嘴、靶体等用FEM建模。揭示磨料粒子群在喷嘴中的运动轨迹及喷嘴结构对磨料粒子加速影响规律。研究表明,磨料粒子进入喷嘴收敛段之前已基本达到与水介质相同速度,进入收敛段后因与水介质存在速度差使其获得加速,但与水介质速度差逐渐增大;进入直线段后水介质与磨料粒子一直加速,且水介质速度在直线段末端趋于稳定,在离开喷嘴的短距离范围内水介质速度趋于稳定,磨料粒子在核心段水流作用下继续加速,最终趋于稳定;磨料粒子群在喷嘴收敛段相互碰撞运动剧烈,进入直线段后相对平缓;流量一定下磨料粒子速度随喷嘴收敛段延长而增加,但增加有限;随直线段延长而增加,增加显著。数值模拟结果与相关文献吻合较好。; 林晓东卢义玉汤积仁章文峰程玉刚; 关键词：磨料水射流磨料数值模拟

硅藻壳孔状结构的摩擦学性能研究被引量：1: 2014年; 鉴于硅藻壳精细的孔状结构和良好的力学性能,选取较为典型的圆筛藻为研究对象,对其摩擦学性能进行了流固耦合分析(FSI).首先建立了圆筛藻壳壁的三维模型,然后应用计算流体动力学理论分析了圆筛藻壳不同孔径、孔深、孔距和速度下,其承载力(抵抗水压的能力)、摩擦力和摩擦系数等性能,并将该结构与无孔结构性能对比.结果表明:相对于无孔壳,硅藻壳的精细孔状结构可以增大其承载力,减小其与水环境间的摩擦.且在选取的尺寸范围内,随着硅藻壳体孔径或孔深的增大,其承载力增大,摩擦系数减小.; 孟凡明高贵响王雪丽; 关键词：摩擦学性能硅藻 FSI

摩擦导致的聚合物表层微观结构改变: 2015年; 应用大规模分子动力学方法,模拟了锥形探头在非晶态聚合物薄膜表面的滑动摩擦过程,研究了摩擦导致的聚合物薄膜表层微观结构改变,以及探头与基体间黏着作用、滑动速度和分子链长度对基体表层微观结构改变的影响.当探头与基体之间为黏着作用时,摩擦导致基体表面滑痕区域的键取向沿滑动方向重新取向,导致表层分子链回转半径沿滑动方向伸长,并且这些表层微观结构的改变程度随滑动速度的减小而增大.在摩擦导致结构改变的过程中,链端单体和链中单体的贡献作用不同,形成了不同的分子链拉伸变形机制.当样本缠结度较大或探头滑动速度较小时,相比于链中单体,探头对链端单体的拖曳作用使更多分子链发生拉伸变形.研究还发现,在探头与聚合物薄膜系统中,使薄膜表层微观结构发生改变是摩擦能量耗散的重要途径.; 段芳莉王明刘静; 关键词：微观结构分子动力学模拟

新型直旋混合射流破岩特性及机理分析被引量：4: 2016年; 为了揭示直旋混合射流的破岩机理,开展了直射流、旋转射流与直旋混合射流的冲蚀实验,并利用3DPIV测试系统获得了3种射流的速度场,通过对比分析相同靶距下冲孔深度及射流速度沿径向的分布规律,揭示了直旋混合射流的损伤破岩特性。结果表明,直旋混合射流可消除旋转射流的中心低速区和冲孔的中心凸台,该射流沿径向的分布宽度和破岩直径大于直射流,射流结构可分为直射流区、强旋射流区、弱旋射流区和外围射流区。直射流区的冲击破岩能力主要取决于射流能量;强旋射流区具有较大的径向和切向速度,当对岩石施加径向张力和周向剪力且在其合速度小于直射流的情况下,该区破岩深度仍可达到直射流区破岩深度;在弱旋射流区,受直射流和强旋射流的共同作用,岩石强度降低,但当三向速度均较小时亦能有效破岩;外围射流区主要是通过返回流携带岩屑对孔壁起磨削作用。; 杜鹏卢义玉汤积仁周哲章文峰; 关键词：破岩机理流场

半晶态与非晶态聚合物的微观变形机理被引量：1: 2014年; 采用粗粒化聚乙烯醇模型,应用大规模分子动力学分别模拟半晶态和非晶态聚合物的单轴拉伸变形,探究两者潜在的变形机理。半晶态聚合物的应变软化过程主要发生在晶区,而应变强化过程主要体现在非晶区。晶区在屈服点发生滑移,初始滑移形成使晶区变化需要的拉伸力变小,而发生应变软化。随着应变的增大,各分子链段协同作用使二者分子链的解缠结达到最大,取向趋向于拉伸方向,从而使拉伸应力增大发生应变强化。重要的是还得到半晶态聚合物中的非晶区,表现出与非晶态聚合物相似的应力-应变行为。; 颜世铛段芳莉; 关键词：分子动力学模拟

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