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组合翼变后掠飞行器建模及动力学特性研究

组合翼变后掠飞行器建模及动力学特性研究

作者：蔡志东中南大学

学位级别：硕士

变后掠飞行器通过控制后掠角和展弦比变化,可以满足飞行器在高、中、低速段不同的气动参数要求。但传统变后掠飞行器机翼在展开后,与机身之间会留下三角空缺区域,影响气动性能;机翼采用外置式设计,无法在变后掠同时改变机翼面积(或改变... 详细信息

变后掠飞行器通过控制后掠角和展弦比变化,可以满足飞行器在高、中、低速段不同的气动参数要求。但传统变后掠飞行器机翼在展开后,与机身之间会留下三角空缺区域,影响气动性能;机翼采用外置式设计,无法在变后掠同时改变机翼面积(或改变幅度极小);同时驱传动结构笨重,需要付出极大的重量与可靠性代价。针对上述问题,本文进行了以下研究工作:首先,分析已有技术方案的不足,针对性地提出组合翼变后掠的解决方案,通过机匣结构,增大变形前后机翼面积变化率,通过辅翼补充机翼展开后的空间,并起到支撑主翼,增加机翼结构刚度的作用;在此基础上进行了变后掠驱传动结构的选型设计,分析对比后,采用了高效稳定的电机-丝杠-滑块-连杆-机翼的传动方案,并对辅翼的传动机构进行了设计,实现了辅翼的狭缝收纳。分别针对组合翼变后掠飞行器不同后掠角状态进行了气动建模与气动参数分析,计算发现:飞行器在低速阶段可以通过减小机翼后掠角以获得更高的升力系数;高马赫数时,飞行器增大机翼后掠角可以得到更好的气动性能。接着,针对组合翼变后掠飞行器的机翼进行颤振分析,建立不同后掠角的机翼有限元模型,进行模态分析,并利用模态试验对该有限元建模进行验证;利用Nastran对机翼进行颤振分析,计算颤振速度,并针对组合翼的颤振速度进行了验证,计算得到全展开状态下未达到颤振速度,组合翼安全;同时验证了组合翼可以通过变后掠动作实现颤振抑制的功能。然后,通过有限元计算证明辅翼可以有效提高主翼结构强度;利用Adams分析其动力学特性,计算了运动副载荷;在此基础上,验证连杆传动机构定位精度与传动铰链卡滞性能,计算发现:考虑连杆弹性变形时,主翼的传动误差在0.5°以内,误差在容许范围以内;当铰链间隙e=0.5mm时,极限传动角β=8.8°,小于连杆的实际传动角9.87°,不会产生卡滞。最后,通过相似性准则,取缩比系数为1/2研制变后掠驱传动性能试验样机,测试相关性能,包括变后掠驱传动性能试验样机的变形参数、静态与动态负载能力、辅翼折叠功能等,各项参数均达标,证明变后掠驱传动方案选型设计合理,辅翼传动方案设计可行。综上,本文通过分析现有方案的不足,提出了组合翼变后掠的方案,对其进行建模研究其气动性能,并针对组合翼进行建模与颤振分析,验证了组合翼具有安全性;地对组合翼变后掠驱传动方案与辅翼传动方案进行了选型与设计,通过仿真与试验证明了选型设计合理,辅翼传动方案可行。图76幅,表23个,参考文献72篇

关键词：组合翼变后掠飞行器气动参数计算颤振分析选型设计辅翼传动机构连杆传动性能铰链卡滞性能试验验证

准噶尔南缘山前复杂构造Walkaway VSP三分量资料采集及效果分析

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石油地球物理勘探 2022年第1期57卷 74-81,I0003,I0004页

作者：程志国陈勇王晓涛陈鹏蔡志东新疆油田分公司勘探开发研究院地球物理研究所新疆乌鲁木齐830013 东方地球物理公司研究院乌鲁木齐分院新疆乌鲁木齐830016 东方地球物理公司新兴物探处河北涿州072751

准噶尔盆地南缘山前构造复杂,油气勘探潜力大。高探1井获得高产油气流,高泉背斜目的层埋藏深、小断裂发育、储层薄,地面地震采集资料分辨能力非常有限。为此,开展了Walkaway VSP(W-VSP)技术攻关,实施了三条W-VSP三分量资料采集。资料对... 详细信息

准噶尔盆地南缘山前构造复杂,油气勘探潜力大。高探1井获得高产油气流,高泉背斜目的层埋藏深、小断裂发育、储层薄,地面地震采集资料分辨能力非常有限。为此,开展了Walkaway VSP(W-VSP)技术攻关,实施了三条W-VSP三分量资料采集。资料对比分析表明,W-VSP资料分辨率明显高于地面地震,能够较清楚地识别小断裂和薄储层,为高泉背斜主要油气层展布及油气藏分析提供了依据,同时也为W-VSP在新疆油田的应用推广提供了经验借鉴。

关键词： Walkaway VSP 三分量薄储层小断裂

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井中地震技术:连接多种油气勘探方法的桥梁

石油地球物理勘探 2021年第4期56卷 922-934,I0016页

作者：蔡志东中国地质大学(北京)地球探测与信息技术学院北京100083 东方地球物理公司新兴物探开发处河北涿州072751 中油奥博(成都)科技有限公司四川成都611730

随着全球油气藏勘探开发研究的不断深化,地质、钻井、地球物理等油气勘探技术持续进步,综合应用多种油气勘探方法已成为必然趋势,但不同勘探方法之间存在着刻画尺度差异。井中地震数据以其信噪比高、频带宽、波场信息丰富等特点成为综... 详细信息

随着全球油气藏勘探开发研究的不断深化,地质、钻井、地球物理等油气勘探技术持续进步,综合应用多种油气勘探方法已成为必然趋势,但不同勘探方法之间存在着刻画尺度差异。井中地震数据以其信噪比高、频带宽、波场信息丰富等特点成为综合应用多种勘探方法的纽带。从井中地震数据特征分析出发,分析了井中地震技术的桥梁作用。一是在钻探与地震勘探之间起到的分辨率弥补、精细层位标定、测井曲线校正等作用;二是在时间域与深度域勘探方法之间发挥了井控时深转换、地层深度预测、储层物性预测等作用;三是在纵波与横波地震勘探之间为地震波性质研究、纵横波域的转换、拟横波声波速度求取、纵横波联合反演等提供支持;四是在地震勘探向精细油藏开发延伸的过程中发挥了地震地质导向、精细构造解释、井控地层属性筛选和储层压裂监测等作用;五是为油藏静态描述与动态监测联合研究搭建桥梁,时移井中地震技术、光纤传感技术等在该领域展示出良好的应用前景。

关键词：井中地震 VSP 油气勘探综合研究桥梁作用

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薛定谔方程引出过程中存在的问题及解决方案

物理与工程 2022年第4期32卷 115-124页

作者：蔡志东镇江高等专科学校江苏镇江212300

本文介绍了部分量子力学教材中薛定谔方程的引出过程,并指出其中存在的问题,即能量E和动量P的物理意义前后不一致:在讨论平面电磁波和算符与物理量之间的对应关系时,认为能量E和动量P是相对论性的,而在讨论能量和动量的关系时,却认为能... 详细信息

本文介绍了部分量子力学教材中薛定谔方程的引出过程,并指出其中存在的问题,即能量E和动量P的物理意义前后不一致:在讨论平面电磁波和算符与物理量之间的对应关系时,认为能量E和动量P是相对论性的,而在讨论能量和动量的关系时,却认为能量E和动量P是非相对论性的,即认为在低速条件下,物体的能量包含了经典动能和势能,而经典动能等于动量的平方除以静止质量的两倍。有人可能会产生一个疑惑,既然能量E和动量P都是非相对论性的,那么为什么我们仍然可以用能量算符和动量算符来分别对应能量和动量?要知道,这种对应关系只有在相对论性条件下才能成立。本文将对这一问题作一个合理的解释,以表明三种近似方法的结果是一致的。一种方法就是传统的做法,虽然这会导致E、P前后物理意义不一致的问题,但不影响最终结果。第二种方法是从爱因斯坦能量—动量公式出发,保留E和P的相对论性,级数展开后,把能量算符和动量算符代入展开式,引出级数形式的波动方程,然后通过适当的近似,引出常见的薛定谔方程。这样做的好处是,可以避免E、P物理意义前后不一致而引发的问题,即在经典能量和动量情况下,算符和物理量之间的对应关系到底是否可用的问题,从而消除了学生的疑虑。第三种方法就是直接从相对论性的克莱因—高登方程出发,通过近似处理得出薛定谔方程,但是,这种方法虽然严密但较为复杂。

关键词：薛定谔方程引出过程问题解决方案克莱因-高登方程规范场论

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VSP多次波研究与应用

石油物探 2023年第3期62卷 517-528页

作者：蔡志东王赟王冲王勇管延斌刘国中国石油集团东方地球物理公司新兴物探开发处河北涿州072750 中油奥博(成都)科技有限公司四川成都611730 中国地质大学(北京)地球探测与信息技术学院北京100083 中国石油集团东方地球物理公司研究院河北涿州072750 东营同邦石油科技有限公司山东东营257000

地震资料中包含的多种多次波往往会引起地层结构的假象,给油气藏勘探开发造成了严重的影响。针对地震资料中多次波难以识别和压制的问题,提出了基于VSP资料的多次波特征分析及其应用方法。首先对VSP多次波产生的原因进行了理论分析,从... 详细信息

地震资料中包含的多种多次波往往会引起地层结构的假象,给油气藏勘探开发造成了严重的影响。针对地震资料中多次波难以识别和压制的问题,提出了基于VSP资料的多次波特征分析及其应用方法。首先对VSP多次波产生的原因进行了理论分析,从实际地震资料中的多次波出发,深入讨论了多次波的产生条件以及井中和地面地震资料中多次波的异同点,归纳了多次波的分类方法,认为VSP多次波具有全程可追踪、易于识别等特点,这对于地震波传播规律分析、地震资料处理方法研究具有重要的指导意义;然后对VSP多次波特征进行了分析,建立了多次波地震地质模型,并利用正、反演模拟结果分析VSP多次波特征,进而讨论了VSP多次波的识别方法;在此基础上,综合评价了VSP多次波在地震数据处理解释中的应用方法和效果,包括用于指导地面地震多次波识别、对多次波污染程度进行分析、表层结构静校正量计算及表层Q因子评估、多次波成像、井地联合多次波压制等方面;最后展望了下一步多次波研究的发展方向,预计随着井地联合采集试验的增多,VSP多次波成像将有更大的发展和应用空间,此外,井地联合多次波压制方法也将是未来的重点研究方向。

关键词：多次波 VSP 井地联合多次波特征分析多次波识别多次波压制处理多次波成像

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井地联合地震数据反褶积

石油地球物理勘探 2017年第1期52卷 8-12,26页

作者：蔡志东刘聪伟王勇鲜强王冲东方地球物理公司新兴物探开发处河北涿州072751 东方地球物理公司研究院河北涿州072751

常规地面地震反褶积通过试验确定反褶积算子,由于受数据驱动的影响,存在一定的不确定性。为此,基于井地联合地震数据,提出一种任意激发点和接收点平均计算独立算子的两步法反褶积方法,利用井中地震数据提取反褶积算子,对地面地震数据进... 详细信息

常规地面地震反褶积通过试验确定反褶积算子,由于受数据驱动的影响,存在一定的不确定性。为此,基于井地联合地震数据,提出一种任意激发点和接收点平均计算独立算子的两步法反褶积方法,利用井中地震数据提取反褶积算子,对地面地震数据进行反褶积,有效地压制了多次波、改善了子波形态,在实际地震数据处理中取得了很好的应用效果。

关键词：井地联合 VSP 数据处理反褶积

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电子商务的网络税收法律问题探析

财政研究 2001年第4期17卷 66-68页

作者：陈少英蔡志东福建华侨大学

目前，电子商务基本上处于一种免税状态，这固然是由于立法空缺造成的，但造成立法空缺的最主要原因却是对电子商务征税出现了一系列难以解决的新问题。

关键词：电子商务网络税收法律问题

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复杂构造地区零井源距VSP成像方法研究

石油物探 2015年第3期54卷 309-316页

作者：蔡志东张庆红刘聪伟中国石油天然气集团公司东方地球物理公司新兴物探处河北涿州072750

针对复杂构造地区VSP资料成像处理的难题,对VSP走廊叠加和VSP-CDP转换成像方法进行改进,提出了新的倾角扫描走廊叠加、自动追踪走廊叠加成像方法,以及模型边界约束的VSP-CDP转换成像方法。通过滨里海地区一口井的实际VSP资料,证实了走... 详细信息

针对复杂构造地区VSP资料成像处理的难题,对VSP走廊叠加和VSP-CDP转换成像方法进行改进,提出了新的倾角扫描走廊叠加、自动追踪走廊叠加成像方法,以及模型边界约束的VSP-CDP转换成像方法。通过滨里海地区一口井的实际VSP资料,证实了走廊叠加和零井源距成像新方法的有效性与实用性。研究结果表明:1新的倾角扫描走廊叠加方法和自动追踪走廊叠加方法均可以实现复杂构造地区倾斜同相轴有效叠加的目的,较好地解决倾斜地层的VSP标定问题,其中自动追踪走廊叠加方法能更好地保护原始波组特征,减小降频影响,叠加结果更可靠;2模型边界约束的VSPCDP转换成像方法可以更好地揭示井旁构造细节,有利于精细构造解释或井-地联合地震解释等。

关键词：复杂构造 VSP成像走廊叠加 VSP-CDP转换

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光纤井中地震技术在中国西部地区的应用

石油物探 2022年第1期61卷 122-131,155页

作者：蔡志东杨飚王永生马学军王腾宇王玉伟孙金佳杰中国石油集团东方地球物理公司新兴物探开发处河北涿州072750 中油奥博(成都)科技有限公司四川成都611731 中国地质大学(北京)地球探测与信息技术学院北京100083 中国石油吐哈油田分公司勘探事业部新疆哈密839000 中国石油青海油田分公司勘探事业部甘肃敦煌736202 中国石油化工股份有限公司西北油田分公司勘探开发研究院新疆乌鲁木齐830011 中国石油塔里木油田分公司勘探开发研究院新疆库尔勒841000 中国石油新疆油田分公司勘探事业部新疆克拉玛依834000

随着分布式光纤传感仪器的不断革新和光纤数据处理方法的持续进步,人们已经在国内外多个探区开展了光纤井中地震技术的应用试验,解决诸如复杂地质构造分析、井控处理参数提取、储层岩性预测等地球物理问题。在中国西部地区,受储层埋深... 详细信息

随着分布式光纤传感仪器的不断革新和光纤数据处理方法的持续进步,人们已经在国内外多个探区开展了光纤井中地震技术的应用试验,解决诸如复杂地质构造分析、井控处理参数提取、储层岩性预测等地球物理问题。在中国西部地区,受储层埋深较大、井下温度压力较高等因素影响,常规井中检波器数据采集受到很大制约,光纤井中地震技术在该地区具有一定的优势。介绍了光纤井中地震技术在中国西部地区的系列试验,并分析讨论了在不同地区的应用效果,第一,在复杂构造地区,设计了光纤与常规检波器联合观测系统,采集得到了理想的井中地震数据,通过光缆噪声压制、一致性校正等处理工作,得到了用于刻画复杂构造特征的井中地震成像剖面;第二,在薄层油气勘探区,设计了光纤井地联合采集观测系统,提取井控处理参数辅助地面地震处理,得到了用于岩性描述和薄层识别的高精度井控地震成果;第三,在复杂表层结构区,提出了光纤深井微测井观测方法,并探索了轻型震源与光纤组合的改进技术,为砾岩、黄土塬等复杂表层结构分析提供支持;第四,在碳酸盐岩储层勘探地区,进行了光纤井中地震地质导向试验,证明了光纤井中地震技术具有时效性好、安全系数高、适用性强等特点。结合光纤井中地震技术在中国西部地区的实际应用情况,建议在未来几年内光纤井中地震技术应该致力于数据信噪比提升处理方法攻关,以及光纤在祼眼井中的井壁耦合工艺等方面的研究。

关键词：分布式光纤井中地震复杂构造薄储层碳酸岩储层表层调查