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选区激光熔化制备闭孔泡沫铝合金的成形性研究

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选区激光熔化制备闭孔泡沫铝合金的成形性研究

作者：安锦涛苏州大学

学位级别：硕士

泡沫铝材料是一种应用领域非常广泛的金属材料,其具备质量轻,密度小、耐高温、耐火耐候、隔音降噪、冲击能量缓冲等多种特殊的物理性质,因此泡沫铝材料在交通运输,航空航海以及建筑用材等诸多行业得到了较好的使用。选区激光熔化（Selec... 详细信息

泡沫铝材料是一种应用领域非常广泛的金属材料,其具备质量轻,密度小、耐高温、耐火耐候、隔音降噪、冲击能量缓冲等多种特殊的物理性质,因此泡沫铝材料在交通运输,航空航海以及建筑用材等诸多行业得到了较好的使用。选区激光熔化（Selective Laser Melting,SLM）技术的逐层加工方式能有效改善泡沫铝合金材料内部的孔隙结构、提高生产效率、简化制造工艺等,从而促进高性能泡沫铝合金材料的发展与应用。本文利用选区激光熔化技术成功制备出Al-Si-TiH2、Al-Si-CaCO3和Al-Si-Mg系列泡沫铝合金试样。通过多种仪器和检测手段对所制备的泡沫铝合金试样的性质进行了观察、测量、分析。研究了发泡剂（TiH2、CaCO3、Mg）含量变化对选区激光熔化制备的泡沫铝合金材料的孔隙结构、显微组织、力学性能的影响。选择TiH2作为发泡剂时,随着加入的发泡剂含量变化（5 wt%、10 wt%、15 wt%）,所制备的泡沫铝材料的孔隙率出现了先升高后下降的现象,在添加10 wt%发泡剂时试样的孔隙率达到最大,最大为43.38%。为进一步提高发泡剂利用率,本文对TiH2进行了氧化处理以减缓TiH2在高温熔池中过早过快的分解现象。泡沫铝合金的显微硬度值在100-130 HV之间,随着TiH2含量的增加材料的显微硬度增大。室温条件下的压缩实验证明SLM技术制备的泡沫铝材料具有一定程度的能量吸收特性且压缩断裂形式以脆性断裂为主。另外,经过纳米压痕实验证明,TiH2的加入导致金属实体部分的抵抗变形能力增强。选择CaCO3作为发泡剂时,随着发泡剂含量增加（5 wt%、10 wt%、15 wt%）,所制造出的样品孔隙率也在不断提高,在添加15 wt%发泡剂时试样的孔隙率达到最大,最大为39.61%,此时合金内部孔径平均尺寸为80.19 μm。泡沫铝合金的金属基体显微硬度值在100-110 HV之间。压缩实验证明SLM技术制备的闭孔泡沫铝合金具有一定程度的能量吸收特性。随着发泡剂含量增加,压缩应力应变曲线变得更加平稳,屈服阶段的平台应力也下降,应力波动也有所减缓。纳米压痕实验的结果证明CaCO3的加入对泡沫铝材料金属实体部分的抵抗变形能力影响不大。选择Mg作为发泡剂时,随着加入的发泡剂含量增加（5 wt%、10 wt%、15 wt%）,试样的孔隙率在添加10 wt%Mg时达到最大,最大为42.39%,合金内部孔径平均尺寸在添加15 wt%Mg时达到最大（122.42μm）。对泡沫铝合金的金属实体部分进行显微硬度测量发现Mg加入后明显提高了材料的显微硬度,这与晶粒细化有关。室温下的压缩实验证明SLM制备的泡沫铝合金具备一定程度的能量吸收特性。Mg含量越高,材料内部孔隙结构的均匀性破坏越严重,压缩稳定性越差。纳米压痕实验证明,泡沫铝合金材料的最大压入深度随着Mg含量的增加而降低。

关键词：选区激光熔化泡沫铝合金孔隙结构力学性能测试显微组织

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中小商业银行市场定位研究

中国乡镇企业会计 2016年第11期 44-45页

作者：安锦涛青海民族大学经济学院

中小商业银行自兴业银行成立以来,一直保持着旺盛的生命力,不仅推动了整个银行业从封闭到公开竞争的经营模式的转变,更提高了我国金融业整体的服务水平。随着国有独资商业银行股份制改革进程的快速推进,中小商业银行既有的规模扩张型的... 详细信息

中小商业银行自兴业银行成立以来,一直保持着旺盛的生命力,不仅推动了整个银行业从封闭到公开竞争的经营模式的转变,更提高了我国金融业整体的服务水平。随着国有独资商业银行股份制改革进程的快速推进,中小商业银行既有的规模扩张型的经营发展模式面临着严峻挑战。正确认识规模扩张的效应与边界,科学定位目标客户群,多方面培育核心竞争力,大力调整发展结构,是摆在每一家中小商业银行面前的现实课题和迫切任务。

关键词：中小商业银行市场定位问题研究

自由活塞斯特林发电机管壳式冷却器参数分析与实验研究

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西安交通大学学报 2023年第11期57卷 91-99页

作者：罗新奎陈鹏帆李生华安锦涛闫春杰刘迎文王小军兰州空间技术物理研究所真空技术与物理重点实验室兰州730000 西安交通大学能源与动力工程学院西安710049

为满足某大功率自由活塞斯特林发电机(FPSG)冷端散热需求,设计了由995根换热管构成的管壳式冷却器。构建了FPSG热-动力学耦合模型,基于根轨迹分析方法确定了使系统实现起振的冷却器结构参数范围,并探究了冷却温度及冷却器无益容积对系... 详细信息

为满足某大功率自由活塞斯特林发电机(FPSG)冷端散热需求,设计了由995根换热管构成的管壳式冷却器。构建了FPSG热-动力学耦合模型,基于根轨迹分析方法确定了使系统实现起振的冷却器结构参数范围,并探究了冷却温度及冷却器无益容积对系统运行频率、活塞相位角和PV功的影响;基于Sage平台构建了FPSG热力学仿真模型,优化了冷却器结构参数,对冷却器的换热性能进行了实验研究。研究结果表明:当冷却温度和冷却器无益容积增大时,运行频率逐渐减小,活塞相位角逐渐增大;PV功随冷却温度的升高而减小,随冷却器无益容积的增大而先增大后减小;冷却温度的最佳取值范围为275~305 K,冷却器无益容积的最优值为250 cm 3;换热管最佳长度与内径分别为80 mm与2 mm;冷却器的最大散热功率为21.11 kW。该研究结果可为自由活塞斯特林发电机管壳式冷却器的优化设计提供参考。

关键词：自由活塞斯特林发电机热-动力学管壳式冷却器换热性能

考虑井眼清洁条件下的小井眼钻井液性能优化研究

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钻井液与完井液 2022年第6期39卷 700-706页

作者：安锦涛李军黄洪林杨宏伟张更陈旺中国石油大学(北京)石油工程学院北京102249 中国石油大学(北京)克拉玛依校区新疆克拉玛依834000

新疆油田玛湖部分区块采用长水平段(超2000 m)小井眼技术进行钻井和开发。在钻井过程中,井眼不清洁导致的卡钻,井筒压力过大导致的漏失问题严重制约了该区块的高效经济开发。钻井液性能的优化是解决上述问题的关键方法之一。为此,采用了... 详细信息

新疆油田玛湖部分区块采用长水平段(超2000 m)小井眼技术进行钻井和开发。在钻井过程中,井眼不清洁导致的卡钻,井筒压力过大导致的漏失问题严重制约了该区块的高效经济开发。钻井液性能的优化是解决上述问题的关键方法之一。为此,采用了CFD数值模拟的方法,建立了环空固液两相流模型,探究了不同钻进参数下钻井液不同流变参数(赫巴流变模型)对岩屑运移和环空压耗的影响。根据数值模拟结果可知:(1)提升钻井液密度有利于提高携岩能力;(2)不同钻进参数下,钻井液流变参数对岩屑运移作用效果不同;(3)钻井液流变参数并非越大越有利于岩屑运移;(4)结合玛湖区块特征,确立了最优钻井液流变参数范围,并将该范围成功的应用于现场。

关键词：小井眼钻井液性能优化井眼清洁环空压耗

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考虑钻杆接头的小井眼环空压耗计算模型

钻井液与完井液 2024年第3期41卷 296-304页

作者：陈雨飞安锦涛张辉李军周英操路宗羽中国石油大学(北京)石油工程学院北京102249 中国石油大学(北京)克拉玛依校区新疆克拉玛依834000 中石油钻井工程技术研究院北京102249 中国石油新疆油田分公司新疆克拉玛依834002

小井眼钻井作为开发深部油气资源的重要技术手段越来越受到重视。小井眼往往具有更高的环空压耗,这给环空压力控制带来了一定挑战。准确预测钻柱偏心旋转情况下的环空压耗是小井眼钻井的重要理论与实践基础,但常规预测模型适用性非常有... 详细信息

小井眼钻井作为开发深部油气资源的重要技术手段越来越受到重视。小井眼往往具有更高的环空压耗,这给环空压力控制带来了一定挑战。准确预测钻柱偏心旋转情况下的环空压耗是小井眼钻井的重要理论与实践基础,但常规预测模型适用性非常有限,往往忽略了钻杆接头的影响,无法满足现场的精度需求。为此,利用数值模拟技术,分析了钻杆接头对环空流场、压耗的影响规律,并据此确定了压耗修正因子经验模型的构建方式。分析结果表明:钻杆接头所产生的额外压耗受钻井液类型、钻杆转速、偏心和环空返速的影响,压耗修正因子的构建应考虑多种因素的耦合关系。利用152组数模结果,建立了针对新疆玛湖油田的小井眼环空压耗预测模型,该模型计算结果表明,在钻杆低偏心度情况下存在临界转速,使得环空压耗达到最大,而钻杆处于高偏心度时,环空压耗会随转速增大而增大;而偏心度对环空压耗的影响规律也会因转速不同而变得更加复杂。利用环空压耗预测模型,计算了玛湖油田MHHW-X井的当量循环密度,结果与PWD数据进行对比,平均误差仅为1.18%,模型具有较高的准确性。研究结果表明,利用数模结果建立的考虑钻杆接头的小井眼环空压耗模型可以满足现场预测精度需要,能够为现场环空压力控制提供指导。

关键词：环空压耗小井眼钻杆接头钻杆旋转偏心度预测模型

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气体钻井井壁热应力及井壁稳定性分析

钻采工艺 2017年第4期40卷 25-27页

作者：朱忠喜杜洪韬张文波党文辉安锦涛油气钻井技术国家工程实验室防漏堵漏技术研究室长江大学(武汉校区)石油工程学院新疆油田公司工程技术研究院

目前进行气体钻井井筒流动参数计算时,环空气体温度常用地温代替,但是由于气体可压缩,气体温度受压力和流速影响显著。同时钻井过程中气体经过钻头喷嘴后产生焦耳-汤姆逊冷却效应,导致井筒中的气体温度与地温之间存在较大差异。采用压力... 详细信息

目前进行气体钻井井筒流动参数计算时,环空气体温度常用地温代替,但是由于气体可压缩,气体温度受压力和流速影响显著。同时钻井过程中气体经过钻头喷嘴后产生焦耳-汤姆逊冷却效应,导致井筒中的气体温度与地温之间存在较大差异。采用压力-温度耦合计算整个井筒温度和压力分布,考虑井筒与地层之间的传热计算出井壁的径向和切向热应力,求解共同作用下的井壁坍塌压力,分析热应力条件下的井壁稳定性。由地应力和热应力计算结果表明,井底低温在井壁周围产生拉热应力,使近井壁有效应力减小,降低岩石剪切应力,有利于井壁稳定。

关键词：气体钻井压力温度耦合热应力井壁稳定

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汽车安全实时监测与报警系统研究

电子世界 2020年第4期 190-191页

作者：安锦涛郭焕萍北京联合大学

1汽车安全系统1.1汽车安全实时监测与报警系统研发背景当今社会基本家家户户都有汽车,我国汽车市场庞大,但汽车交通安全却无法得到很好的保障。据不完全统计,仅2014年一年,我国有高达三万四千多人死于交通隐患,而近几年死亡人数呈现出... 详细信息

1汽车安全系统1.1汽车安全实时监测与报警系统研发背景当今社会基本家家户户都有汽车,我国汽车市场庞大,但汽车交通安全却无法得到很好的保障。据不完全统计,仅2014年一年,我国有高达三万四千多人死于交通隐患,而近几年死亡人数呈现出不断上升的趋势。汽车交通事故是诸多事故中导致人类死亡数最多的事故之一,因此,寻求一些途径和方法降低汽车行事故风险,从源头上避免事故的发生,已经成为社会各界高度重视的热点话题。一些调查报告指出,导致汽车发生交通事故的因素是众多的.

关键词：实时监测火焰传感器

鄂尔多斯盆地深部煤层井壁失稳机理及钻井液对策

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钻井液与完井液 2024年第5期41卷 564-573页

作者：吕坤鸿张辉田得粮杨博远李军欧阳勇安锦涛秦程中国石油大学(北京)石油工程学院北京102249 中国石油天然气股份有限公司长庆油田分公司油气工艺研究院西安710018 中国石油大学(北京)克拉玛依校区新疆克拉玛依834000

针对鄂尔多斯盆地深部煤层井壁失稳问题,从岩心矿物组分、微观结构、理化性能和力学性质等角度揭示了纳林1井区本溪组8#煤储层井壁失稳机理,发现煤岩的割理裂缝结构及碳质泥岩的易水化分散矿物含量高是导致井壁失稳的主要原因。结合“... 详细信息

针对鄂尔多斯盆地深部煤层井壁失稳问题,从岩心矿物组分、微观结构、理化性能和力学性质等角度揭示了纳林1井区本溪组8#煤储层井壁失稳机理,发现煤岩的割理裂缝结构及碳质泥岩的易水化分散矿物含量高是导致井壁失稳的主要原因。结合“多元协同”井壁稳定理论,提出“封堵性+抑制性+润滑性”的三效协同防塌钻井液技术对策。通过优选关键抑制剂、封堵剂和润滑剂,形成了适用于纳林1井区本溪组的防塌钻井液体系,并从基本性能、封堵性、抑制性和压力传递能力等角度进行了综合评价。该防塌钻井液流变性能良好,API滤失量仅为2.4 mL,高温高压滤失量仅为7.5 mL;抑制能力强,滚动回收率大于90%,16 h线性膨胀率小于5%;封堵性能优良,400μm开度裂缝的承压能力达到5 MPa。现场应用表明,新研制的防塌钻井液能有效抑制纳林1井区深部煤层坍塌,应用井段井径扩大率降低,机械钻速提高,无井下复杂事故发生,该套体系能够满足现场煤岩气钻井的需要,具有较好的推广应用前景。

关键词：鄂尔多斯盆地煤岩气水平井井壁失稳机理处理剂优选防塌钻井液

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天然气水合物固态流化开采井筒多相流动模型

石油机械 2024年第7期52卷 1-9页

作者：欧阳勇张更黄洪林李军杨宏伟安锦涛中国石油大学(北京) 中国石油长庆油田公司中海石油(中国)有限公司海南分公司中国石油大学(北京)克拉玛依校区

为了研究水合物浆体输送过程中水合物分解规律与井筒多相流动特征,基于气-液-固三相的质量、动量和能量守恒方程,考虑水合物分解引起的相间传热和传质,结合双层连续管开采水合物的工艺特点,建立了水合物相变条件下全瞬态非等温气-液-固... 详细信息

为了研究水合物浆体输送过程中水合物分解规律与井筒多相流动特征,基于气-液-固三相的质量、动量和能量守恒方程,考虑水合物分解引起的相间传热和传质,结合双层连续管开采水合物的工艺特点,建立了水合物相变条件下全瞬态非等温气-液-固多相流动模型。基于MWD实测温度数据对模型的准确性进行了验证。利用模型分析了水合物浆体输送过程中,井筒温度、井筒压力、水合物分解速率与各相体积分数随开采时间变化的规律。模拟结果表明:在开采前2 h内,水合物分解速率较为缓慢,管内各相体积分数变化较小;随着开采时间的延长,管内各相体积分数发生显著变化;在开采约5 h后达到稳定状态,此时井口气相体积分数约为40%;此外,在井下举升泵位置处,固-液相体积分数均发生显著突变。研究结果对深入了解水合物开发过程中的多相流动规律具有一定的参考价值,有助于水合物开采技术的进一步发展。

关键词：天然气水合物多相流动模型水合物分解速率双层连续管相体积分数