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钻井液流变性对转盘钻井钻柱耦合振动抑制的参数影响研究

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机械工程学报 2024年第5期60卷 183-195页

作者：陈益丽柳军梁爽西南石油大学机电工程学院成都610500 成都大学机械工程学院成都610106

当钻头钻进时,环空内的钻井液因混合大量岩屑会表现出较强的非牛顿流变性,对钻柱振动行为产生较大影响。采用Hamilton变分原理建立了转盘钻井钻柱纵-横-扭耦合(Axial-lateral-torsional coupling,ALTC)非线性动力学模型,模型充分考虑了... 详细信息

当钻头钻进时,环空内的钻井液因混合大量岩屑会表现出较强的非牛顿流变性,对钻柱振动行为产生较大影响。采用Hamilton变分原理建立了转盘钻井钻柱纵-横-扭耦合(Axial-lateral-torsional coupling,ALTC)非线性动力学模型,模型充分考虑了钻柱结构阻尼、钻井液非牛顿流变阻尼、钻头-岩石互作用及钻柱-井壁接触等因素的影响。提出一种瑞利阻尼矩阵计算方法,采用纵、横、扭、纵-横、横-扭、纵-扭阻尼矩阵联合求得纵-横-扭耦合阻尼矩阵,实现了在钻柱ALTC振动阻尼中考虑钻井液的影响。采用有限元法结合Newmark-β法实现了系统非线性振动模型的离散及求解,并借助现场实测数据验证了模型的有效性。利用模型探究了钻井液流变参数对钻柱ALTC振动响应的影响机理,结果表明:较大的钻井液屈服应力和稠度系数(τ_(Hy)=7,k=5),及较小的幂律指数(n=0.2)可更好地抑制钻柱系统纵向振动,降低跳钻风险;较大的钻井液屈服应力和稠度系数(τ_(Hy)=7,k=5),幂律指数n=0.8可更好地抑制钻柱系统横向振动,保持井眼直径;较大的稠度系数和幂律指数(k=5,n≥0.8)可更好抑制钻柱系统粘滑振动,提高机械钻速。研究结果可为优化钻柱及钻井液参数,降低钻柱有害振动,提高钻井效率提供理论支撑。

关键词：转盘钻井钻柱振动耦合振动钻井液流变性粘滑振动

含下伏气的第一类天然气水合物藏开发实验与模拟研究进展

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化工进展 2024年第4期43卷 2091-2103页

作者：孙贤柳军王晓辉孙长宇陈光进中国石油大学(北京)化学工程与环境学院北京102249 济宁经济技术开发区管理委员会山东济宁272000

第一类天然气水合物藏由上部含水合物沉积层和下伏气-液两相流层组成,是目前天然气水合物开采的首选目标。本文对第一类天然气水合物藏特征及试采情况进行了介绍,并回顾了相关实验和数值模拟研究进展。实验研究方面总结了第一类水合物... 详细信息

第一类天然气水合物藏由上部含水合物沉积层和下伏气-液两相流层组成,是目前天然气水合物开采的首选目标。本文对第一类天然气水合物藏特征及试采情况进行了介绍,并回顾了相关实验和数值模拟研究进展。实验研究方面总结了第一类水合物储层的重塑方案和该类水合物藏的产气特性。指出第一类水合物藏在储层塑造方面存在一定的局限性,多数实验研究中合成的水合物储层其下伏气是没有多孔介质的纯气体,不能模拟实际带有下伏气层的水合物储层的传质过程。而且,不同产气阶段的产气速率差异明显,初始阶段产气速率明显更快。此外,适用于经典的第三类水合物藏分解特性的建模思路,即将甲烷水合物的分解描述为移动边界问题,假设水合物分解发生在尖锐界面上,不适用于第一类水合物藏分解的数值模拟研究,因为该类水合物储层在分解阶段同时出现多个分解前沿。文中同时提出了有关第一类水合物藏开发未来的研究方向,即扩大研究尺度和模拟自然海洋环境水合物储层受力情况,以更贴近自然水合物成藏环境,提高研究结论的可参考性。

关键词：第一类水合物藏重塑传热传质数值模拟

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农业机器人感知关键技术研究现状与发展趋势

农机化研究 2024年

作者：柳军周成钢皮杰陈珊江苏大学农业工程学院江苏省农业科学院农业设施与装备研究所

农业机器人是现代智慧农业的重要组成部分,其快速发展有助于提升农机智能化水平,推进农业领域机器换人战略。目前,农业机器人的感知依赖于传感器技术,感知信息有效获取有助于提高人机交互性能。为此,简要阐述了农业机器人的定义和特点,... 详细信息

农业机器人是现代智慧农业的重要组成部分,其快速发展有助于提升农机智能化水平,推进农业领域机器换人战略。目前,农业机器人的感知依赖于传感器技术,感知信息有效获取有助于提高人机交互性能。为此,简要阐述了农业机器人的定义和特点,分析了农业机器人感知技术在国内外发展现状,并详细介绍了视觉、触觉、味觉、气体等感知关键技术,指出了农业机器人感知关键技术存在的问题,同时提出了相应的对策,旨在为其在智慧农业领域的研究与发展提供方向性建议。

关键词：农业机器人智慧农业感知技术传感器

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激波/湍流边界层干扰中的自适应控制技术

国防科技大学学报 2024年第2期46卷 49-61页

作者：黄伟吴瀚钟翔宇杜兆波柳军国防科技大学高超声速技术重点实验室湖南长沙410073

从激波/湍流边界层干扰机理以及流动控制的迫切需求入手,从自适应涡流发生器、自适应鼓包、自适应微射流以及自适应次流循环四个方面对激波/湍流边界层干扰中的自适应控制技术研究进展进行了总结。分析认为,结合AI技术发展自适应流动控... 详细信息

从激波/湍流边界层干扰机理以及流动控制的迫切需求入手,从自适应涡流发生器、自适应鼓包、自适应微射流以及自适应次流循环四个方面对激波/湍流边界层干扰中的自适应控制技术研究进展进行了总结。分析认为,结合AI技术发展自适应流动控制技术,加速控制方式智能化,可作为新一代高超声速飞行器宽速域飞行的重要技术手段。具体来说,就是通过调节外加激励对高超声速飞行器不同区域实现局部流动加/减速、气动热防护、气动控制等功能,根据流场参数建立控制反馈回路,自适应调整局部流场结构,以满足工程实际需求。

关键词：自适应流动控制激波/湍流边界层干扰高超声速飞行器自主决策分离热流峰值

基于GAT和Transformer的车辆行为预测

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小型微型计算机系统 2024年

作者：王昀蔡英范艳芳柳军杰张哲北京信息科技大学计算机学院

车辆行为预测可以辅助自动驾驶系统进行决策，提高自动驾驶的安全性和效率。然而在不同道路场景下，周围交通参与者（如汽车、自行车及行人等）之间动态的变化会导致预测车辆位置信息存在较大误差，这可能使自动驾驶车辆无法及时采取避... 详细信息

车辆行为预测可以辅助自动驾驶系统进行决策，提高自动驾驶的安全性和效率。然而在不同道路场景下，周围交通参与者（如汽车、自行车及行人等）之间动态的变化会导致预测车辆位置信息存在较大误差，这可能使自动驾驶车辆无法及时采取避让或紧急制动等措施。本文旨在针对结构化和非结构化道路场景，构建交通参与者之间的动态交互时空图，并运用深度学习技术设计一种基于GAT和Transformer的GAN模型，用于车辆行为预测。GAT被用于学习不同参与者之间的相关性和交互规律，而Transformer被用来提取交通参与者运动状态信息的时序特征。分别在NGSIM和ApolloScape数据集进行仿真实验。结果表明，本文模型在长时域的预测表现出更高的精度，同时还具备更轻量级的特点。

关键词：自动驾驶车辆行为预测深度学习图注意力网络

ApoE基因多态性与老年人群认知功能障碍的相关性

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医学研究与战创伤救治 2024年第6期37卷 588-592页

作者：柳军凡严钢莉吴磊武汉科技大学医学院重症医学科武汉430065 武汉科技大学附属普仁医院神经内科武汉430080 武汉科技大学医学院公共卫生学院劳动卫生与环境卫生学教研室/职业危害识别与控制湖北省重点实验室武汉430065

目的分析载脂蛋白E(ApoE)基因多态性与老年人群认知功能障碍的相关性。方法回顾性分析2020年1月至2022年6月武汉科技大学附属普仁医院收治的106例认知功能障碍老年患者临床资料为认知障碍组,另收集84例同期入院的老年健康体检者作为... 详细信息

目的分析载脂蛋白E(ApoE)基因多态性与老年人群认知功能障碍的相关性。方法回顾性分析2020年1月至2022年6月武汉科技大学附属普仁医院收治的106例认知功能障碍老年患者临床资料为认知障碍组,另收集84例同期入院的老年健康体检者作为对照组,比较两组血清β淀粉样蛋白1-42(Aβ1-42)、Aβ1-40及微管相关蛋白Tau、磷酸化Tau181(pTau181)水平等基线资料、ApoE基因型及等位基因频率分布情况,并分析ApoE基因多态性与观察组认知功能障碍类型的关系。结果认知障碍组简易精神状态评估量表(MMSE)评分及蒙特利尔认知评估量表(MoCA)评分低于对照组(P<0.05),血清Aβ1-42、Aβ1-40及Tau、p-Tau181水平高于对照组(P<0.05)。两组ApoE基因型及等位基因频率比较,差异具有统计学意义(P<0.05),Logistic回归分析校正混杂因素后,携带ε4等位基因者患认知功能障碍相对风险度(OR)=2.701,95%CI(1.239~5.861),P<0.05。认知障碍组中,痴呆者ApoE ε4等位基因频率明显高于轻度认知功能障碍者(P<0.05),Logistic回归分析校正混杂因素后,携带ε4等位基因者发生痴呆的OR=2.779,95%CI(1.475~5.234),P<0.05。结论 ApoE ε4等位基因可增加本地区老年人群认知功能障碍发生风险,对促进认知功能障碍进展也有积极作用。。

关键词：认知功能障碍老年载脂蛋白E 基因多态性轻度认知功能障碍痴呆

深海采矿水力提升管多场耦合多重非线性振动模型及疲劳失效机理研究

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机械工程学报 2024年

作者：郭晓强吕俊霖梁豪李潇胡宁柳军郭守金江西铜业集团股份有限公司贵溪冶炼厂中海石油(中国)有限公司海南分公司西南石油大学机电工程学院河北工业大学机械工程学院

针对深海采矿水力提升硬管流致振动失效问题，采用有限元法和Hamilton变分原理，建立多场耦合作用下水力提升管多重非线性振动模型，不仅考虑海洋流场、立管应力场以及内部流场之间的多场耦合效应，还考虑立管纵横向耦合非线性、海流涡... 详细信息

针对深海采矿水力提升硬管流致振动失效问题，采用有限元法和Hamilton变分原理，建立多场耦合作用下水力提升管多重非线性振动模型，不仅考虑海洋流场、立管应力场以及内部流场之间的多场耦合效应，还考虑立管纵横向耦合非线性、海流涡激非线性以及内部流场的流致非线性因素，并实现数值求解。将理论模型计算结果与模拟试验测试结果对比，验证模型的正确性。同时，采用Corten-Dolan累积损伤理论，建立考虑载荷相互作用效应和剩余强度衰减退化的提升管非线性疲劳损伤预测方法。在此基础上，探究外流速、中间仓质量和内流速对提升管疲劳寿命的影响规律，研究发现，随着外流速的增加，提升管的疲劳寿命呈现先减小后增大的趋势，出现疲劳寿命最大的外流速。然而，现实中外流速无法控制，因此，根据一定的外流速，通过建立的分析方法来评估最佳结构参数设置。随着中间仓质量的增加，提升管的疲劳寿命呈现先减小后增大的趋势，现场存在一个最佳中间仓质量配置参数，该参数与提升管结构和内外流速有关，可通过所建立的疲劳预测方法确定。随着内部提升速度的增加，提升管的疲劳寿命呈现先增大后减小的趋势，最优的提升速度为4m/s。研究成果为深海采矿作业参数的设计奠定分析工具。

关键词：管柱力学深海采矿多场耦合多重非线性振动模型疲劳失效机理

Design of C8051F350-based Intelligent Pressure Sensor

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Journal of Measurement Science and Instrumentation 2011年第2期2卷 157-160页

作者：韩丽娜陶安利李绍刚柳军国厉运周李相众 School of Information Science and Engineering Shandong University of Science and Technology

In order to overcome the deficiencies of traditional pressure sensors, a kind of intelligent pressure sensors with temperature correction is designed. Qccording to the intelligent sensor system of composition and range of applications, with fully taking into account the parameters of the connection between of co-ordination, we chose a good usability, high reliability and low cost components composed of the entire measurement system, with controlling and dealing with in 80C51 miller, the system had the temperature and pressure parameters with automatic measurement, amplification, A/D conversion, the weak signal locked amplification, as well as PhaseSensitive Detection （PSD）, common-mode signal rejection, the collected signal de-noising processing, cross-sensitivity of the decoupling and show the results. It also has a self-test, automatic temperature condition and on, site communications and other functions.

关键词： pressure sensor Lock-in Amplifier 80C51F350 SCM hardware circuitry

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包覆式番茄采摘末端执行器的研究与设计

农机化研究 2024年第12期46卷 148-155页

作者：皮杰孔杰周科宏柳军江苏省农业科学院农业设施与装备研究所南京210014 江苏大学农业工程学院江苏镇江212000

番茄大多是成簇生长,当在簇中采摘单个番茄时末端执行器容易受到非目标番茄的干扰,导致采摘成功率降低。为此,根据番茄的特点设计了一种具有新采摘策略的末端执行器,可在非目标番茄干扰的情况下成功地从簇中包裹住目标番茄并收获它。同... 详细信息

番茄大多是成簇生长,当在簇中采摘单个番茄时末端执行器容易受到非目标番茄的干扰,导致采摘成功率降低。为此,根据番茄的特点设计了一种具有新采摘策略的末端执行器,可在非目标番茄干扰的情况下成功地从簇中包裹住目标番茄并收获它。同时,根据与目标番茄接触的非目标番茄数量对测试番茄进行分类,验证了末端执行器的性能。试验结果表明:整体采摘成功率为92.5%,整体无损采摘成功率为85%,非目标番茄与目标番茄的接触对采摘成功率的影响较小;只有2.5%的目标番茄轻微受损,2.5%的作物受损,5%的非目标番茄受损。因此,提出的具有新采摘策略的末端执行器是可行的,能够为今后的相关研究提供有价值的参考。

关键词：番茄采摘策略末端执行器包覆式

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