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全尺寸随钻扩眼钻具系统振动特性仿真研究

石油矿场机械 2024年第1期53卷 1-10页

作者：侯福祥张爱潇徐丙贵单泓铭王宏伟中国石油集团工程技术研究院有限公司北京102206 中国石油大学(北京)机械与储运工程学院北京102249

随钻扩眼技术可在全面钻进的同时扩大裸眼段尺寸,在深井、超深井、小间隙井、侧钻井和复杂井况中得到了广泛应用。但对随钻扩眼过程中的振动特性和减振机理不明,扩眼作业中仍存在钻柱动力学稳定性差、扩眼质量不理想和机械钻速低等问题... 详细信息

随钻扩眼技术可在全面钻进的同时扩大裸眼段尺寸,在深井、超深井、小间隙井、侧钻井和复杂井况中得到了广泛应用。但对随钻扩眼过程中的振动特性和减振机理不明,扩眼作业中仍存在钻柱动力学稳定性差、扩眼质量不理想和机械钻速低等问题。为研究随钻扩眼过程中钻柱的动力学特性,建立了呼101井钻具组合长5539 m的全尺寸钻柱系统仿真模型,对随钻扩眼过程中钻具瞬态振动进行仿真分析。基于仿真结果,研究了随钻扩眼过程中钻具振动特性受钻井参数和钻具组合的影响规律。研究成果可为随钻扩眼钻井参数和钻具组合的优化提供理论依据。

关键词：随钻扩眼钻具振动仿真研究钻井参数钻具组合

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基于保持负荷分配比例的快速监控AGC

钢铁研究学报 2008年第6期20卷 23-26页

作者：黄涛张杰曹建国侯福祥武汉科技大学机械工程学院湖北武汉430080 北京科技大学机械工程学院北京100083

对于带钢热连轧机的厚度控制,常规的监控AGC在头部厚度设定出现较大偏差时,为迅速纠正偏差,缩短超差长度,通常会在出口机架进行快速大幅调整,这对于轧制过程的稳定性、板形控制等都是不利的。基于保持负荷分配比例不变的思想,提出了快... 详细信息

对于带钢热连轧机的厚度控制,常规的监控AGC在头部厚度设定出现较大偏差时,为迅速纠正偏差,缩短超差长度,通常会在出口机架进行快速大幅调整,这对于轧制过程的稳定性、板形控制等都是不利的。基于保持负荷分配比例不变的思想,提出了快速监控AGC方法,并给出了具体的计算模型和计算方法。应用情况表明,该方法可以显著提高厚度精度、平衡轧机各机架负荷,达到了预期效果。

关键词：热连轧厚度控制轧制力分配

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带钢冷轧机振动问题的研究进展及评述

钢铁研究学报 2007年第10期19卷 6-10,39页

作者：侯福祥张杰曹建国史小路北京科技大学机械工程学院北京100083

概要回顾了带钢冷轧机振动研究的历程,归纳了轧机上出现的各种振动形式,如轧辊的垂直振动、水平振动、轴向串动,带钢的横向和纵向振动,主传动系统的扭转振动和轴向振动等,重点论述了轧机自激振动现象,讨论了影响轧机自激振动发生的因素... 详细信息

概要回顾了带钢冷轧机振动研究的历程,归纳了轧机上出现的各种振动形式,如轧辊的垂直振动、水平振动、轴向串动,带钢的横向和纵向振动,主传动系统的扭转振动和轴向振动等,重点论述了轧机自激振动现象,讨论了影响轧机自激振动发生的因素、相关的研究方法及研究成果,总结了轧机振动控制措施,分析了目前研究中存在的问题与不足,提出了进一步研究的重点和方向。

关键词：冷轧机颤振回顾展望

多输入多输出雷达搜索模式下5G毫米波射频算法

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吉林大学学报（工学版） 2024年第3期54卷 836-841页

作者：黄志祥彭照楠侯学师陈谦安徽大学电子信息工程学院合肥230601

为提升毫米波在射频传输中的传输安全,提出了多输入多输出(MIMO)雷达搜索模式下5G毫米波射频算法。根据5G毫米波的传输特性,获取了MIMO雷达搜索模式的雷达截获因子,建立了毫米波射频隐身模型并获取目标函数,计算了雷达搜索模式的射频截... 详细信息

为提升毫米波在射频传输中的传输安全,提出了多输入多输出(MIMO)雷达搜索模式下5G毫米波射频算法。根据5G毫米波的传输特性,获取了MIMO雷达搜索模式的雷达截获因子,建立了毫米波射频隐身模型并获取目标函数,计算了雷达搜索模式的射频截获概率。基于毫米波信道稀疏性结果结合贝叶斯算法获取了毫米波射频通道的最佳估计值,从而计算出射频通道最佳值,利用估计后的信号传输隐身后的射频实现射频传输。实验结果表明,本文方法在毫米波射频传输时间为140 s时,信纳比ρ高达0.83。证明使用该方法开展毫米波射频传输时,毫米波传输质量高,不易发生相位幅值的变形,可实现5G毫米波射频的高质量传输。

关键词：多输入多输出雷达搜索模式 5G毫米波射频算法射频隐身贝叶斯算法

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基于可调场景语义标注范围的家庭室内语义地图构建

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中国惯性技术学报 2024年第4期32卷 371-378页

作者：张淑珍何镇查富生侯致远马玉祥兰州理工大学机电工程学院兰州730000 哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室哈尔滨150001

针对家庭室内环境语义地图建图速度较慢和在门口场景语义标注易出现错误等问题,提出一种基于可调场景语义标注范围的家庭室内语义地图构建方法。首先根据YOLOv5s识别的物体大小赋予相应的场景置信度,基于该场景置信度设置阈值使得语义... 详细信息

针对家庭室内环境语义地图建图速度较慢和在门口场景语义标注易出现错误等问题,提出一种基于可调场景语义标注范围的家庭室内语义地图构建方法。首先根据YOLOv5s识别的物体大小赋予相应的场景置信度,基于该场景置信度设置阈值使得语义标注范围限制在机器人当前所在区域,确保场景切换时语义标注范围不会立即改变。然后基于人工势场虚拟力“引力斥力”原理,实现语义标注范围的扩大或缩小。最后结合阈值和动态语义标注范围,避免在门口场景中出现语义标注错误。实验结果表明:与Places205-VGG16神经网络建立家庭室内语义地图相比,所提方法平均效率和平均精准率分别提升了11.0%和7.8%,在家庭室内环境中具有一定的优越性。

关键词：家庭室内环境语义地图场景识别模型场景置信度变语义标注范围

少水胺吸收剂CO_(2)捕集工艺的中试试验与技术经济性评价

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中国电机工程学报 2024年第10期44卷 3897-3904,I0012页

作者：刘飞祁志福方梦祥丁浩然浙江省白马湖实验室有限公司浙江省杭州市310051 浙江浙能技术研究院有限公司浙江省杭州市311121 能源高效清洁利用全国重点实验室(浙江大学) 浙江省杭州市310027

化学吸收法是现阶段燃烧后CO_(2)捕集大规模应用的主要技术路线,但其运行和投资成本高是技术难题。该文采用基于有机胺构效关系开发的低再生能耗少水胺吸收剂,在真实燃烧后烟气条件下的中试平台上,试验研究少水胺吸收剂的CO_(2)捕集率... 详细信息

化学吸收法是现阶段燃烧后CO_(2)捕集大规模应用的主要技术路线,但其运行和投资成本高是技术难题。该文采用基于有机胺构效关系开发的低再生能耗少水胺吸收剂,在真实燃烧后烟气条件下的中试平台上,试验研究少水胺吸收剂的CO_(2)捕集率、再生能耗、挥发性胺排放等性能,并通过流程模拟与成本测算,评估技术经济性。中试结果表明,烟气流量为260~280 m^(3)/h,CO_(2)浓度(干基)约12%,少水胺体系(水质量浓度约15%)实现稳定运行,CO_(2)捕集率高于90%,再生能耗低至2.35 GJ/t CO_(2),胺挥发排放较高(约110~380 mg/m^(3))。在Aspen Plus建立10000 m^(3)/h烟气CO_(2)捕集工艺流程,相比常规一乙醇胺(monoethanolamine,MEA)工艺,少水胺工艺系统的投资成本降低12%,运行成本降低20%。该少水胺吸收剂具有CO_(2)捕集率高、再生能耗低、系统投资和运行成本低等优势,有望在工业示范中应用。该文研究结果可为万t级/年CO_(2)捕集示范工程的设计提供一定依据。

关键词：烟气 CO_(2)捕集少水胺中试试验再生能耗胺排放工艺模拟技术经济

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基于分区法的扩眼器刀翼布齿优化研究

石油机械 2021年第4期49卷 44-50页

作者：张全立曹通侯福祥喻开安中国石油集团工程技术研究院有限公司中国石油大学(北京)机械与储运工程学院

扩眼器在破岩时,刀翼处受力不均会产生不平衡侧向力,引起井下钻具振动,影响井眼质量和钻具使用寿命,对扩眼作业造成不利影响。为了准确分析井底形状和刀翼切削受力的变化,提出分区法来分析扩眼器刀翼的切削过程。基于分区法,扩眼器旋转... 详细信息

扩眼器在破岩时,刀翼处受力不均会产生不平衡侧向力,引起井下钻具振动,影响井眼质量和钻具使用寿命,对扩眼作业造成不利影响。为了准确分析井底形状和刀翼切削受力的变化,提出分区法来分析扩眼器刀翼的切削过程。基于分区法,扩眼器旋转切削一圈的过程可以分为几个不同的切削阶段,每个切削阶段对应一组切削参数。借鉴PDC钻头的受力模型,建立了以扩眼器全阶段侧向力最小为目标,以各个切削齿后倾角为优化变量的多目标优化模型。利用非支配排序遗传算法2 (NSGA-Ⅱ)对优化模型进行求解,得到最优Pareto解集,利用模糊综合评价法对Pareto解集中的个体解进行评价,并从中选取最优个体解。以三刀翼扩眼器为例进行了布齿优化设计,优化结果表明,基于分区法的布齿优化方法可以有效减小每个切削阶段的侧向力,且保证了各个阶段的侧向力与钻压比值都在5%以内,从而实现扩眼器全切削阶段的侧向力平衡。研究结果对扩眼器的设计具有一定的指导意义。

关键词：扩眼器布齿优化侧向力分区法多目标优化

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钻具组合对扩眼器振动的影响

石油矿场机械 2022年第4期51卷 1-11页

作者：侯福祥史东铠张燕萍曹通王宏伟喻开安中国石油集团工程技术研究院有限公司北京102206 中国石油大学(北京)机械与储运工程学院北京102249 西安工业大学机电工程学院西安710021

已有研究表明扩眼器的横向振动是引起扩眼钻具失效的主要原因,而合理的扩眼器与领眼钻头的钻压分配与井下钻具组合则可以改善扩眼器的横向振动。以前在计算钻头与扩眼器的钻压比时常采用几何面积法,但这种方法影响因素单一。在PDC单齿... 详细信息

已有研究表明扩眼器的横向振动是引起扩眼钻具失效的主要原因,而合理的扩眼器与领眼钻头的钻压分配与井下钻具组合则可以改善扩眼器的横向振动。以前在计算钻头与扩眼器的钻压比时常采用几何面积法,但这种方法影响因素单一。在PDC单齿受力模型的基础上,通过求出每个齿的受力,进而求出领眼钻头和扩眼器所受的钻压,再求得钻压比;通过有限元仿真,分析了钻具组合对扩眼器振动的影响。结果表明:领扩眼钻具间的距离对扩眼器的振动有一定的影响,适当的距离可以有效降低扩眼器钻进时振动强度;在本文工况下,领扩眼钻具间钻铤数量为2根时振动最小;稳定器数量的增加可以减缓扩眼器的振动强度。研究结果可为随钻扩眼作业的提速提效给予技术支持。

关键词：扩眼钻具振动钻压比钻压分配钻具组合

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孔隙水压力作用下二级土坡稳定性图表分析

长江科学院院报 2024年

作者：侯福昌贾尚达李结全曾祥兴张璐广西瑞宇建筑科技有限公司桂林理工大学土木与建筑工程学院广西建设职业技术学院

针对评估二级边坡稳定性问题，相较于迭代求解法，边坡稳定性图表提供了一个快速且便捷的方式。基于极限分析上限定理，构建二级边坡整体和局部破坏机构，引入孔隙水压力系数ru，推导了破坏机构内外功率表达式，求解出二级边坡处于极限... 详细信息

针对评估二级边坡稳定性问题，相较于迭代求解法，边坡稳定性图表提供了一个快速且便捷的方式。基于极限分析上限定理，构建二级边坡整体和局部破坏机构，引入孔隙水压力系数ru，推导了破坏机构内外功率表达式，求解出二级边坡处于极限平衡状态下c/γH和tanφ关系曲线，即极限状态曲线(g-line)。其中c是土体粘聚力，γ是土体单位重量，H是土体高度。根据g-line图表法，绘制出一系列二级边坡稳定性图表。通过对比验证了稳定性图表的有效性，探讨了边坡孔隙水压力、边坡几何形状及内摩擦角对边坡稳定性及其破坏模式的影响规律。结果表明：孔隙水压力会导致极限状态曲线向外移动，降低边坡稳定性；边坡破坏模式受边坡几何形状影响，凸形边坡及凹形边坡易发生局部破坏，孔隙水压力作用下局部破坏范围扩大；随着土体内摩擦角增大，临界滑动面向坡面移动，整体破坏逐渐转变为局部破坏。利用所建立的边坡稳定性图表可以简单快速得到边坡稳定安全系数及相应的破坏模式，为类似边坡工程稳定性的评估提供一定的参考。

关键词：边坡稳定性安全系数孔隙水压力稳定性图表极限分析