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中国科技论文
中国科技论文

李志民

月刊

2095-2783

lwzxbj@cutech.edu.cn

010-62514378，62514339

100080

北京市海淀区中关村大街35号教育部科技发展中心

中国科技论文/Journal Sciencepaper Online北大核心
查看更多>>《中国科技论文在线》（国际标准刊号ISSN 1673-7180，国内标准刊号：CN11-5484/N）是由教育部主管，教育部科技发展中心主办的学术刊物，主要报道工程与技术科学领域内具有重要意义和创新性的最新成果。由《中国科技论文在线》学报编辑部出版，月刊。国内外公开发行。自2006年8月创刊以来，已被“万方数据—数字化期刊群”、美国《化学文摘》(CA)、美国《剑桥文摘》、波兰《哥白尼索引》(IC)、美国《乌利希期刊指南》(UPD)等国内外多家权威性文摘期刊收录。
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    低密度有机-无机互穿网络堵漏体系研究

    郭岳松黄维安朱立鑫王涛...
    629-635页
    查看更多>>摘要：采用常规可固化堵漏剂解决低压地层裂缝性漏失时会产生密度过大或承压不足的技术难题,因此研究低密度高抗压的堵漏体系具有重要意义.通过合成聚丙烯酰胺(polyacrylamide,HPAM)交联形成有机网络,并优选水泥材料形成无机网络,构建低密度有机-无机互穿网络堵漏体系;采用模拟水驱实验、X射线衍射、扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)、高温高压(high temprature and high pressure,HTHP)堵漏模拟实验、抗压实验等分析了堵漏体系的性能和堵漏机理.结果表明,聚丙烯酰胺交联反应形成的有机网络与水泥水化形成的无机网络通过静电力和范德华力等作用可形成互穿网络体系,体系抗压达6.3 MPa,密度为1.28 g/cm3,固化时间实现2～5 h可控,固化前后的酸溶率分别为87.8%和63.4%,堵漏及解堵性良好.

    低压地层裂缝性漏失聚合物有机网络水硬性无机凝胶网络可酸溶解堵

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    恩平某油田超深大位移井套管下入研究

    安荣熊青山刘羽徐家欢...
    636-644页
    查看更多>>摘要：针对恩平某油田超深大位移井裸眼段长、稳斜角度大、摩阻大、居中度难以保证等问题,为确保套管能够安全下入,对该油田某一超深大位移井进行了套管居中度分析模拟.首先,分析了不同类型扶正器、不同安放方式下的套管居中度.结果表明,1根套管安放1个刚性扶正器时,居中度达到了78%,可确保较好的套管居中效果.此外,从套管漂浮段长度、大钩载荷、摩阻、套管有效应力等多方面分别模拟了常规下套管、漂浮下套管以及旋转全漂浮下套管的套管下入情况.结果表明,采用漂浮下套管技术时,漂浮段长选择4 600 m,即漂浮接箍安放位置在3 500 m处;采用旋转全漂浮下套管技术时,推荐转速为10 r/min.2种下套管技术均可确保套管顺利下入,套管下放摩阻小,极大提高了套管悬重,降低了套管柱发生屈曲的风险.

    超深大位移井漂浮下套管旋转全漂浮下套管套管居中套管下入模拟

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    压后投产不压井完井作业技术研究

    王方祥唐宏宝白石孙岩...
    645-651页
    查看更多>>摘要：针对套管压裂后下泵投产存在压井液污染储层及带压作业周期长、成本高的问题,以井下控制为核心,以"井下封堵、井口零压"为目标,研制了3套井筒暂闭塞工具,形成了机械式、压控式、可溶式3种不压井完井作业技术,可根据不同井身结构、压裂后关井的井口压力和地层产出情况优选工艺.井筒暂闭塞工具双向承压为35 MPa以上,耐温150℃,可调节开关压差为10～20 MPa,打开后生产通道直径为40 mm以上,适用于外径为139.7 mm的套管.现场应用表明,系列化的不压井完井作业技术可缩短施工周期4～6 d,对储层无污染,保证了压裂效果,可实现快速建产.

    压后投产不压井完井井下控制井筒暂闭塞快速建产

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    大宁-吉县区块深层煤层水平井坍塌压力分布研究

    王成旺赵海峰金鑫李曙光...
    652-659页
    查看更多>>摘要：为了研究大宁-吉县地区深层8#煤层水平井整体坍塌压力分布,提出水平井钻井施工方向建议.首先,基于斜井坍塌压力计算模型及实际煤层参数,采用数值编程程序对水平井JS6-5P03的8#煤层进行分段坍塌压力计算;其次,分别计算得出了约60井次的不同方位角下8#煤层坍塌压力,并以此为基础,利用序贯高斯插值法,得到整个区块的坍塌压力分布.结果表明:JS6-5P03井8#煤层坍塌压力当量密度应不小于1.376 g/cm3,才可避免坍塌;以不同方位角进行水平井钻进时,根据坍塌压力大小,整个大宁-吉县区块8#煤层均可被划分为低风险坍塌区、中风险坍塌区和高风险坍塌区;大宁-吉县区块中部适合钻井方位角为180°左右,上部和下部钻井方位角建议为160°左右.

    井壁稳定坍塌压力深层煤层水平井

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    竖向荷载对高承台群桩基础侧向位移影响规律的振动台试验

    曹志鹏王晓磊刘历波刘润...
    660-667,694页
    查看更多>>摘要：基于大型振动台模型试验,以高承台群桩为研究对象,模拟了地震作用下高桩承台基础的振动响应,通过超静孔压比(简称孔压比)、加速度和地基土位移研究饱和砂土液化场地竖向荷载对桩基侧向位移的影响规律.结果表明:近桩区域受桩基竖向荷载影响最为显著,孔压比与竖向荷载呈负相关关系,桩基两侧孔压比差值与地基土浅层加速度是造成桩基侧向位移的主要原因;地基土对台面输出加速度主要起放大作用,且随着竖向荷载的增加,加速度放大系数显著减小;在振动输入与竖向荷载相同的条件下,地基土在地震动作用下引起的侧向流动及显著变形极大影响了桩基的侧向位移;竖向荷载为9%桩基极限承载力条件下,桩基倾斜角为4.80°,侧向位移较小,结合地基土抗液化能力,桩基抗倾覆能力最优.

    可液化场地高承台群桩基础竖向荷载孔压比加速度放大系数侧向位移

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    可回收桩锚变形影响因素模型试验与数值模拟

    周盛全戴晨冯绍童徐秋伟...
    668-676,686页
    查看更多>>摘要：通过室内可回收桩锚支护基坑模型试验及MIDAS GTS NX有限元软件,探究基坑开挖与回填阶段锚杆回收对基坑变形的影响.通过改变锚杆倾角、竖向间距、桩长、桩间距等参数,揭示桩体水平位移、地表沉降及桩身弯矩的变化规律.结果表明:可回收桩锚支护结构的支护效果与传统桩锚支护一致,地表沉降曲线呈凹槽型,支护结构水平位移以圆弧形式向坑内扩展破坏;在回填阶段,锚杆的失效回收是造成支护结构位移增长的主要因素,其中又以上层锚杆的影响最为突出;在使用可回收桩锚支护的基坑中,可回收锚杆的竖向间距取值为6D、倾角为10°～30°时,支护效果较为理想,也可以通过适当增加桩长与锚杆层数来控制基坑变形.

    可回收桩锚锚杆回收影响因素模型试验数值模拟

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    M24高强度螺栓低周疲劳试验与理论研究

    隋斌邓婕闫晓彦陈鹏程...
    677-686页
    查看更多>>摘要：为探究M24高强度螺栓低周疲劳破坏机理,对18个20MnTiB材质的10.9级M24高强度螺栓进行了低周疲劳试验研究,并针对典型螺栓试件进行宏观和微观断口分析.另外,基于拟合Coffin-Manson公式和幂指函数公式,探讨了疲劳试验加载频率与螺栓低周疲劳寿命之间的关系,并采用ABAQUS和Fe-Safe软件建立有限元模型,进一步探讨了螺栓低周疲劳断裂机理及其影响因素.结果表明:10.9级M24高强度螺栓低周疲劳破坏模式主要分为脆性断裂和非脆性破坏,且疲劳断裂方式与加载频率无明显相关性;疲劳断口扩展区面积占比较少,瞬断区面积较大且更粗糙;疲劳源形核期短,裂纹形核容易,且断口边缘分布多个疲劳源,造成裂纹扩展过程中产生大量二次裂纹,降低了疲劳裂纹扩展寿命;螺栓内部含碳杂质会促进裂纹的萌生与扩展,降低了螺栓的裂纹萌生寿命;当加载频率为0.2 Hz时,螺栓低周疲劳寿命关系更契合幂指函数公式;当加载频率为0.5 Hz时,Coffin-Manson公式拟合程度更好;数值模拟所得螺栓应力集中位置与低周疲劳试验中试件断裂位置基本吻合;Fe-Safe软件模拟高强度螺栓低周疲劳寿命具有一定可行性.

    高强度螺栓低周疲劳疲劳试验断口分析疲劳寿命

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    冻结道砟单轴压缩试验的离散元细观参数优化

    周文凯高士博王尕平严颖...
    687-694页
    查看更多>>摘要：为高效准确确定离散元细观参数,针对冻结道砟单轴压缩试验的离散元模拟,基于Plackett-Burman试验设计和Box-Behnken响应面法进行模型参数优化.以线性接触弹性模量、摩擦系数、粘结弹性模量、抗拉强度和黏聚力为试验因素,以冻结试样的宏观弹性模量和抗压强度为试验指标,采用Plackett-Burman试验筛选出对试验指标影响显著的试验因素,采用Box-Behnken响应面试验进行离散元细观参数优化并验证.优化结果表明,线性接触弹性模量、摩擦系数和粘结弹性模量是影响显著的试验因素,对应的最优参数分别为62.461 GPa、0.281和8.109 GPa.采用优化后参数计算得到的宏观弹性模量和抗压强度结果与对应物理试验结果的相对误差分别为0.97%和0.19%.该优化方法对离散元参数确定具有一定参考意义.

    单轴压缩试验冻结道砟离散元Plackett-Burman试验设计Box-Behnken响应面试验

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    不同制动工况下地铁车轮踏面磨耗研究

    朱爱华张财胜杨建伟白杨...
    695-702,714页
    查看更多>>摘要：为研究不同制动方式对地铁车轮踏面磨耗的影响规律,联合ANSYS和SIMPACK软件,建立了车轮-闸瓦热机耦合有限元模型和含有柔性轮对的车辆动力学模型,同时考虑不同制动初速度和制动减速度对车轮踏面温度、踏面硬度、踏面与闸瓦间接触应力及制动距离的影响,分析了不同制动方式下车轮-闸瓦磨耗、车轮-钢轨磨耗和踏面总磨耗的变化规律.结果表明:踏面磨耗随着制动初速度的增大而增大;随着制动减速度的增大,车轮-闸瓦磨耗和总磨耗增大,车轮-钢轨磨耗减小;制动时踏面总磨耗主要受车轮-闸瓦磨耗影响.

    地铁车轮踏面磨耗闸瓦制动制动减速度热机耦合有限元模型Archard修正模型

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    中国市场乘用车质量和动力性能参数特征

    张诗刘涛王雯徐进...
    703-714页
    查看更多>>摘要：为掌握我国乘用车质量和动力性能参数的分布特征,对3 791辆乘用车的5种细分车型和能源形式进行了质量和动力性能差异性分析,确定了小客车专用公路设计车辆的质量和性能参数建议值.结果表明:我国乘用车的整备质量、满载质量、功率、扭矩的第85%分位值分别为2 040 kg、2 600 kg、180 kW、370 N·m.纯电动车整备质量和满载质量的平均值均大于燃油汽车的平均值.纯电动车中SUV比功率最大、面包车比功率最小,燃油汽车中SUV比功率最大、轻客比功率最小.小客车专用公路中,用于公路结构设计的设计车辆可确定为整备质量为2 700 kg、满载质量为4 200 kg的纯电动轻客和整备质量为2 200 kg、满载质量为3 300 kg的燃油轻客;用于公路几何设计的设计车辆为比功率为20 W/kg的纯电动面包车和比功率为30 W/kg的燃油轻客.

    交通工程乘用车车辆质量动力性能设计车辆小客车专用高速公路

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