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期刊信息/Journal information
科学技术与工程
科学技术与工程

明廷华

旬刊

1671-1815

ste@periodicals.net.cn

010-62103284

100081

北京市海淀区学院南路86号

科学技术与工程/Journal Science Technology and Engineering北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊向社会介绍科技界、工程界进展情况和为科学家、工程技术专家开展学术交流服务的一份学术性、知识性和动态性杂志。主要内容包括科学技术发展前景和重大建设工程进展情况，科学技术与工程方面的新成果、新知识、科技界和工程界的热点问题等。适合科技工作者、工程技术专家、领导同志、管理干部和图书资料馆（室）订阅。
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    滑坡作用下埋地管道的弹塑性地基反力解析法

    尚玉杰徐东霞赵彦波陈彬...
    4039-4047页
    查看更多>>摘要：目前关于弹塑性地基中滑坡段埋地管道的解析计算研究较少,计算结果不够精确.为探讨滑坡段埋地管道与土体接触的非线性特征,基于地基反力法,采用简化的弹塑性本构模型来模拟非线性管-土的相互作用,提出了埋地管道与土体相互作用的弹塑性地基反力解析法控制方程组,根据管道变形的连续性条件及边界条件求得管道挠度和内力的解析解,对管道变形和内力进行计算.结合算例进行分析,选取不同参数,探讨了地基反力系数k0对管道变形和内力的影响.研究结果表明:随地基反力系数的增大,管道最大挠度、滑体中部管道弯矩及Mises应力逐渐减小,滑坡周界处管道弯矩及Mises应力逐渐增大;地基反力系数增大,土体对管道约束作用加强,从而引起管道挠度和内力的变化.与Winkler地基反力法相比,基于弹塑性地基反力法的滑坡作用下管道力学分析理论上更为严谨,有效地提高了计算精度.

    管-土相互作用地基反力法弹塑性非线性解析解

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    预应力条件下不耦合装药系数对爆轰聚能效果的数值模拟

    孙博闻郭建李斌缪玉松...
    4048-4055页
    查看更多>>摘要：为探究不耦合装药系数在预应力条件下对爆轰聚能药包破岩效果的影响,基于ANSYS/LS-DYNA有限元软件,开展了预应力、不耦合装药系数以及起爆方式耦合作用下爆破效果的数值研究,并通过炮孔内壁峰值压力的监测分析了药包的破岩能力.计算结果表明:预应力对爆炸产生的破碎区影响较小,对裂隙区的主裂纹长度有明显的抑制作用.预应力(σx=σz=14 MPa,σy=7 MPa)条件下,随着不耦合装药系数的增加孔壁峰值压力呈现逐渐降低趋势,爆轰聚能药包聚能侧爆压提升能力呈现先降低后升高的趋势,耦合装药时爆轰聚能药包聚能侧爆压提升26.3％,不耦合装药系数K=1.6时聚能侧爆压提升22.1％;爆轰聚能药包与中心点起爆药包相比,孔壁聚能侧峰值压力提升11.9％,损伤面积提升15.1％,有明显的定向作用.研究结果对爆轰聚能爆破技术在岩体的应用具有一定的指导意义.

    预应力不耦合系数爆轰聚能深部岩体数值模拟

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    沙南凹陷新生代断裂发育特征及控藏作用

    张正涛王兴艳潘晓丽殷亮亮...
    4056-4069页
    查看更多>>摘要：为明确沙南凹陷新生代断裂活动特征以及对油气富集的控制作用,利用高精度三维地震资料及钻井资料,对研究区主要断裂的几何学特征、运动学特征开展研究,并对断裂活动对烃源岩、储层、圈闭及油气运移的控制作用进行了探讨.结果认为:研究区断裂可划分为三级及上、下两套断裂系统,孔店组～沙三段沉积期、东营组沉积期是断裂活动高峰期;高活动速率主要同沉积断层下降盘为优质烃源岩发育区,凹陷北侧不同类型断层边界决定了多种类型砂体发育模式,断裂作用控制了构造及岩性圈闭的形成,断裂及断裂砂体耦合是研究区主要的油气运移通道;发育凹陷内部中央隆起区南北两侧"断控"双通道近源成藏、凹陷北侧陡坡带"断-砂耦合"阶梯状网毯输导远源成藏、凹陷斜坡下部"断控"前缘砂体源内成藏3种断裂控藏模式;凹陷北侧深层岩性圈闭、凹陷北侧陡坡带中浅部构造圈闭是后续有利勘探方向.

    断裂特征断裂体系断裂控藏新生代沙南凹陷

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    基于Web端的三维井筒几何模型及信息可视化方法

    吴怡李中庞照宇倪庆瑞...
    4070-4083页
    查看更多>>摘要：为解决当前井筒可视化实现过程复杂、展示内容单一、实用性不强的问题,基于Three.js框架提出了一种适用于实际井眼轨迹与三维可视化井眼轨迹坐标信息的数据处理与映射方法,研究了 一种新的基于Web端的三维井筒几何模型及井筒信息可视化方法.结果表明:通过该方法可以更加直观地观察井眼轨迹变化规律,展现反映井径变化的三维井筒.同时,自然伽马值、环空压力等测井录井信息以及地层岩性信息也可以较为方便地沿井筒通过颜色或者井径变化所展现.此外,通过敏感性分析,揭示了可视化效果与井径缩放因子、井眼轨迹缩放因子、井筒信息缩放因子的规律,有效提高模型仿真可视化效果,还提供一种用于展示井筒内部数据变化规律的井筒漫游方法.研究结果为油气钻探过程及钻遇地层的直观呈现提供了新方法.

    井筒可视化Three.js三维建模井筒漫游测井信息可视化

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    多级暂堵诱导分支缝开启规律

    孙正龙刘彦成尹虹橙杨璐...
    4084-4090页
    查看更多>>摘要：缝内多级暂堵是提高缝内净压力,激活侧向分支缝,增大侧向改造带宽,提升层内油气动用程度的有效手段之一.研究缝内多级暂堵转向规律对指导优化暂堵方案至关重要,其难点是建立缝内暂堵模拟方法.针对裂缝性超低渗储层,基于等效黏度方法,建立了缝内多级暂堵数值模型,系统研究了逼近角、应力差、暂堵次数对分支缝开启的影响规律,研究结果表明:当水平应力差≥5 MPa且逼近角较大(≥60°)时,水力裂缝倾向于穿过天然裂缝,沿当前方向扩展,无法激活天然裂缝;水平应力差≤5 MPa时且逼近角较小(≤30°)时,水力裂缝遇到天然裂缝后能够开启钝角分支;缝内初次暂堵能够有效开启高逼近角下一级分支缝,缝内二次暂堵能够开启二级分支缝;采用缝内多级暂堵能够提高单井最高日产油量至2倍,平均日产油量提升至3倍.本文研究成果对缝内多级暂堵压裂设计奠定了模型和方法基础.

    缝网压裂多级暂堵分支缝二次转向

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    新型双层笼套式节流阀流场数值模拟分析

    张海鹏张引弟黄孝红
    4091-4099页
    查看更多>>摘要：笼套式节流阀是高压气井开采常用的关键装置之一.高压气体通过节流阀进行调压和调产,在低温高压的环境下,由于焦耳-汤姆逊效应的影响,流体流经节流孔处时温度较低,极易产生天然气水合物,影响天然气生产的正常运行.因此,节流阀的性能将直接影响生产的质量、成本和安全.传统的笼套式节流阀降压效果较差、节流效率较低、使用寿命较短.基于此,以新型双层笼套式节流阀为基本模型,采用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)数值模拟方法对节流阀中天然气节流特性进行研究,并与传统笼套式节流阀的节流性能进行对比,在本文设置工况下,相比于传统笼套式节流阀,新型笼套式节流阀在节流孔局部的最低压力降低9.5％,最低温度提高7.8％,最大速度降低12.0％,更不易形成低温高压的水合物生成环境,且流体对结构的冲蚀作用更小,其总体性能优于传统式结构;同时研究得出了流体流动参数和节流孔结构参数的改变对新型笼套式节流阀节流性能的影响规律,对实际生产应用具有一定的指导作用.

    笼套式节流阀节流效应天然气水合物数值模拟流场分析

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    压力管道裂纹泄漏计算流体力学计算方法

    郭超魏超朱光昱唐晖...
    4100-4107页
    查看更多>>摘要：针对压力管道裂纹泄漏的计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)计算问题,提出了一种可考虑流体压降相变过程的CFD裂纹泄漏计算方法.在理论分析和数值模拟方法研究基础上,建立矩形窄缝裂纹模型,实现了裂纹泄漏过程的瞬态模拟,并进行了计算结果的验证和分析.结果表明,泄漏流体的流动特性符合相变泄漏过程的物理规律,计算结果与试验结果符合性良好,平均误差在15％以内;单位面积泄漏率随裂纹张开位移的增加而增加,随流体过冷度的增加呈现增幅趋缓的增加.所提出的计算方法和分析结果可为压力管道裂纹泄漏率研究提供直接的技术参考.

    裂纹泄漏率相变数值模拟

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    基于改进型指数趋近律的模糊滑模控制

    冯立杰盛泽张虎翼
    4108-4114页
    查看更多>>摘要：针对传统滑模控制应用在永磁同步电机调速系统中存在转速超调量大、趋近滑模面速度慢、稳定性差、系统抖振等问题,提出了一种基于改进型指数趋近律的模糊滑模控制方法.首先,在传统指数趋近律的基础上引入系统状态变量,使系统趋近速度与状态变量的变化相关;其次,通过设置系统状态滑模面与指数项系数的模糊规则,对滑模参数实时整定,使得趋近过程得到动态控制;同时,针对符号函数sgn(s)在切换过程不连续的问题,对其做出改进,使得系统可以平滑切换;最后,仿真结果表明,该方法相比于传统指数趋近律响应速度更快,抗干扰能力更好,动静态性能得到改善,系统的有效性得到验证.

    改进型趋近率永磁同步电机滑模控制模糊控制

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    基于密度子空间孤立森林的异常用电检测

    李沛智刘立群薄轶帅
    4115-4123页
    查看更多>>摘要：针对传统异常用电检测在面临高维数据中的维数诅咒,以及不相关特征对异常检测的影响,造成检测精度低等问题,提出了一种基于无监督密度子空间选择的孤立森林检测算法.首先,提出了一种有效的基于密度的紧凑数据表示方法,提高了子空间选择策略的效率.然后,应用最小冗余-最大相关-密度准则(min-redundancy-maximum-relevance-to-density,mRMRD),用于选择基于互信息的相关子空间.最后,在相关子空间中构建隔离树并集成孤立森林,实现对异常用电数据的检测.通过实验分析,与传统检测算法相比,所提方法在准确率、ROC曲线下面积(area under curve,AUC)、F1指标上均有提升,提高了异常用电检测的效果.同时,灵敏性分析也验证了无监督密度子空间孤立森林检测算法的有效性.

    异常用电检测互信息最小冗余-最大相关-密度子空间孤立森林

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    基于博弈论组合赋权和改进优劣解距离法的输变电工程建设时序规划

    陆易凡刘达张洋王杰...
    4124-4131页
    查看更多>>摘要：针对输变电工程建设时序有待优化的问题,对输变电工程建设优先级评价方法进行了研究.首先,从必要性、经济性、效率性、环保性4个维度出发,构建输变电工程建设优先级评价指标体系;然后,基于博弈论的思想将分别通过序关系分析法和指标相关性权重确定法求得的主客观权重进行结合,引入灰色关联分析法对基于组合赋权的优劣解距离法进行改进,构建输变电工程建设优先级评价模型;最后,对某省电网规划项目库中4个拟建220 kV输变电工程进行建设优先级评价并展开建设时序规划.结果表明:所提出的评价方法适用性较强,能够有效辅助电网基建规划.

    输变电工程建设时序规划博弈论组合赋权评价模型

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