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Modelling and mechanical characteristics of PDC cutter-rock interaction by combining mixed fragmentation modes with dynamic rock strength

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Petroleum 2024年第3期10卷 474-482页

作者： Guangjian Dong Ping Chen Xudong Wang Jianhong Fu yingxin yang State Key Laboratory of Oil and Gas Reservoir Geology and Exploitation Southwest Petroleum UniversityChengdu610500China School of Petroleum Engineering Southwest Petroleum UniversityChengdu610500China Periodical Office of Southwest Petroleum University Southwest Petroleum UniversityChengdu610500China School of Mechatronic Engineering Southwest Petroleum UniversityChengdu610500China

Polycrystalline diamond compact(PDC)bit is one of the most widely used drill bits for improving the rate of penetration in deep oil and gas well and geothermal ***,the dynamic rock fragmentation mechanics characteristics of PDC bits are still unclearly.A coupled fragmentation mechanics model of PDC cutter-rock interaction is established by combining the mixed fragmentation modes with dynamic *** coupling influence laws of cutter angle,cutting depth,dynamic strength ratio,breaking modes on the horizontal force coefficient(HFC),vertical force coefficient(VFC)and specific energy are *** model of this paper can optimize cutter inclination angle,cutting depth and minimum specific *** the increase of the cutter inclination angle,the dynamic VFC changes into two *** definition of the dynamic modes depends on the dynamic strength *** the cutting angle increases,the cutting force *** cutting force increases nonlinearly with increasing cutting *** specific energy of rock fragmentation increases nonlinearly with increasing cutting *** the increase of dynamic strength,the specific energy of rock fragmentation increases *** the input-energy increases,the rate of penetration response is divided into three *** results have important guiding significance for the PDC bit design and drilling parameters optimization to increase the rate of penetration and the efficiency of exploration and development.

关键词： Mechanical characteristics PDC cutter-rock inter action Mixed fragmentation modes Dynamic rock strength

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“属我”的身体与风格:极繁主义服饰意义研究

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染整技术 2024年第8期46卷 99-101页

作者：杨滢新首都师范大学文学院北京100048

个体对极繁主义服饰的搭配作为一种“属我”的身体实践,通过对宽大廓形的选择、夸张色彩与图案的并置于重组,使得拥有既定风格的消费市场上的服饰产生了属于个体自己的意义与风格。同时,极繁主义爱好者也遵循着以情感宣泄为目的的设计理... 详细信息

个体对极繁主义服饰的搭配作为一种“属我”的身体实践,通过对宽大廓形的选择、夸张色彩与图案的并置于重组,使得拥有既定风格的消费市场上的服饰产生了属于个体自己的意义与风格。同时,极繁主义爱好者也遵循着以情感宣泄为目的的设计理念,通过在繁复元素的堆叠中寻找秩序与主题,使服饰成为私人化的探索、构建和表达自我的非语言型工具。然而,个体通过对极繁主义服饰的搭配所建构出的理想自我仍难以完全摆脱他者的潜在影响,尤其是在资本主体的引导下,服饰已经在某种程度上从个体进行自我表达的工具变为了一种被精心设计的、促进消费的欲望载体。在这样的环境下,个体在选择和搭配服饰时应更注重其与身心的契合度,使服饰更好地发挥促进身心合一的作用。

关键词：极繁主义服饰服装搭配身体自我认同

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具有独立缓冲结构的PDC—牙轮复合钻头研制

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天然气工业 2024年第5期44卷 96-104页

作者：杨迎新牛世伟陈炼李枝林任海涛姚建林杨燕西南石油大学机电工程学院四川钻井破岩与钻头工程技术研究中心中国石油集团川庆钻探工程有限公司宜宾学院国际应用技术学部

油气勘探开发过程中,难钻地层钻井效率低、钻头寿命短是影响深井、超深井钻井周期和成本的瓶颈问题。钻头工作过程中切削结构轮流与井壁接触而产生的多边形效应是导致钻头不稳定工作、切削齿冲击失效的主要因素。为提高钻头工作稳定性,... 详细信息

油气勘探开发过程中,难钻地层钻井效率低、钻头寿命短是影响深井、超深井钻井周期和成本的瓶颈问题。钻头工作过程中切削结构轮流与井壁接触而产生的多边形效应是导致钻头不稳定工作、切削齿冲击失效的主要因素。为提高钻头工作稳定性,提出了具有独立缓冲结构的PDC—牙轮复合钻头新结构,并针对四川盆地茅口组Ø311.2 mm井段常规PDC钻头冲击失效严重的问题,设计了3+3+3型(3个主刀翼、3个牙轮以及3个独立缓冲刀翼)的独立缓冲结构复合钻头,开展了全尺寸钻头室内钻进对比实验,并在川渝页岩气区块茅口组—栖霞组地层进行了实钻应用。研究结果表明:①独立缓冲结构复合钻头在常规复合钻头的牙轮切削结构和固定切削结构之间的空隙部位增设独立缓冲刀翼,有效缓解了多边形效应,对PDC齿形成很好的缓冲保护,同时分担了过大的钻压,限制了切削齿吃入深度,进而防止了钻头产生粘滑振动;②独立缓冲结构复合钻头钻压和扭矩波动小,扭矩为PDC钻头的1/5;③独立缓冲结构复合钻头取得了单只钻头进尺170 m的记录,比邻井同层位单只PDC钻头最高进尺提高了73.5%。结论认为,独立缓冲刀翼对提高钻头的稳定性起到了关键作用,不仅提高了钻头寿命,而且有效提高了复杂难钻地层及复杂结构井的综合钻井时效,有效降低了油气勘探开发成本。

关键词：复合钻头独立缓冲多边形效应钻头稳定性钻井提速硬地层

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2022年北京市某城区小学生近视现状及相关因素分析

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中华预防医学杂志 2024年第7期58卷 1029-1034页

作者：杨潮李松玉武燕杨自逸冯晶华陈楠马秋艳杨迎新首都医科大学附属北京中医医院眼科北京100010 温州医科大学附属眼视光医院杭州院区眼整形专科杭州310020

目的分析2022年北京市某城区小学生的近视现况及相关因素,为小学生近视风险评估提供依据。方法于2022年6月,采用整群抽样的方法,将北京市某城区某小学三年级学生纳入研究,共纳入376名小学生。采用问卷调查收集学生的基本信息、用眼习惯... 详细信息

目的分析2022年北京市某城区小学生的近视现况及相关因素,为小学生近视风险评估提供依据。方法于2022年6月,采用整群抽样的方法,将北京市某城区某小学三年级学生纳入研究,共纳入376名小学生。采用问卷调查收集学生的基本信息、用眼习惯、读写姿势、父母近视情况,并对学生远视力和屈光度进行检查;采用多因素logistic回归模型分析近视发生的相关因素。结果 376名小学生年龄为(8.87±0.42)岁,其中男生占48.40%(182名);共检出近视者196名,近视率为52.13%。多因素logistic回归模型分析结果显示,与从不躺着阅读、每天户外活动时间≥120 min、户外课间活动、每日眼保健操次数≥1次、阅读眼距书本≥30 cm、胸距桌边经常1拳、学校课桌椅太矮相比,有时躺着阅读(OR=2.003,95%CI:1.128~3.555)、经常躺着阅读(OR=18.853,95%CI:4.512~78.778)、每天户外活动时间<120 min(OR=4.937,95%CI:2.4464~9.892)、室内课间活动(OR=4.995,95%CI:2.773~8.996)、每日眼保健操次数<1次(OR=8.710,95%CI:4.464~16.995)、阅读眼距书本<30 cm(OR=5.098,95%CI:2.410~10.787)、胸距桌边偶尔1拳(OR=1.918,95%CI:1.086~3.385)、学校课桌椅太高(OR=5.325,95%CI:1.465~19.359)的学生近视发生风险较高。结论 2022年北京市某城区小学生的近视发生率较高;近视发生与户外活动时间不足、不良用眼习惯有关。

关键词：近视学生横断面研究相关因素

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Al_(2)O_(3)掺杂无色聚酰亚胺/Ag柔性薄膜的辐射致冷性能

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硅酸盐学报 2024年第7期52卷 2175-2186页

作者：梁冬冬任杰刘欢杨映新 Atsha Ambar 孙莹王聪北京航空航天大学能源与动力工程学院北京100191 北京航空航天大学集成电路科学与工程学院北京100191 北京航空航天大学物理学院北京100191

辐射致冷柔性薄膜作为冷却电子器件的候选材料受到广泛关注。然而材料和制备工艺的限制,很难同时具备优异的辐射致冷性能和热稳定性。通过溶胶凝胶法制备了Al_(2)O_(3)掺杂无色聚酰亚胺(CPI)薄膜,不仅利用Al_(2)O_(3)声子–增强共振增... 详细信息

辐射致冷柔性薄膜作为冷却电子器件的候选材料受到广泛关注。然而材料和制备工艺的限制,很难同时具备优异的辐射致冷性能和热稳定性。通过溶胶凝胶法制备了Al_(2)O_(3)掺杂无色聚酰亚胺(CPI)薄膜,不仅利用Al_(2)O_(3)声子–增强共振增强了红外辐射,而且超细Al_(2)O_(3)纳米粒子与分子链的相互作用提高了热稳定性。结果表明:Al_(2)O_(3)掺杂CPI/Ag复合膜随着Al_(2)O_(3)含量增加,中红外发射率逐渐增加而太阳光谱反射率逐渐减小,其中5%(质量分数)Al_(2)O_(3)掺杂CPI/Ag复合膜具有高的太阳光谱(0.4~2.5μm)反射率(91.12%)和中红外(5~20μm)发射率(92.15%)。在阳光直射下,其最大冷却温度比环境温度低7.7℃,可降低铝制器件表面温度最大11.1℃。此外,该复合膜表现出优异的热稳定性(玻璃化转化温度约为328℃和热分解温度约为554℃)。该研究结果为电子器件和航天器附件的高效辐射致冷提供了有效的策略。

关键词：柔性薄膜辐射致冷热稳定性电子器件

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冲-切混合钻头工作动态分析与破岩效率研究

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地下空间与工程学报 2024年第4期20卷 1309-1316页

作者：谢荣斌崔国杰刘伟杨迎新徐光达中海石油(中国)有限公司天津分公司天津300452 中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司天津300452 西南石油大学机电工程学院成都610500

针对现有钻头在深部复杂难钻地层的破岩效率低的问题,本文提出冲击-刮切分离式混合钻头,冲击齿与PDC齿相互独立工作。通过有限元分析得出冲击齿先对岩石预损伤,弱化岩石性质,再依靠PDC刮切岩石,钻头通过冲击-刮切的方式切削地层,仿真结... 详细信息

针对现有钻头在深部复杂难钻地层的破岩效率低的问题,本文提出冲击-刮切分离式混合钻头,冲击齿与PDC齿相互独立工作。通过有限元分析得出冲击齿先对岩石预损伤,弱化岩石性质,再依靠PDC刮切岩石,钻头通过冲击-刮切的方式切削地层,仿真结果表明,冲切方式的破岩的最大轴向力和最大切削力都有所减小,平均轴向力减小34.93 N,降低12.1%,平均切向力减小26.09 N,降低9.1%,降低PDC齿破碎比功,从而提高混合钻头的破岩效率。根据混合钻头切削齿运动特点,运用复合坐标系统分析切削齿与钻头的几何关系,进而建立切削齿的速度、加速度以及动力学方程,通过MATLAB软件来模拟混合钻头的切削齿破碎岩石的动态过程,并得到混合钻头的井底形貌以及切削齿的切削截面、切削体积、切削力等参数,为新型混合钻头的研发提供了理论基础。

关键词：冲击-刮切混合钻头破岩效率几何运动学有限元仿真

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凸棱非平面聚晶金刚石齿的破岩机理及在含砾地层中的应用

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中国机械工程 2024年第2期35卷 371-379页

作者：陈炼魏小虎曹强周岩杨迎新胡川赵志杰伍彬西南石油大学机电工程学院成都610500 中国石油冀东油田分公司钻采工艺研究院唐山063000

为提高聚晶金刚石复合片(PDC)钻头在含砾、软硬交错等不均质地层中的抗冲击性能,开展了凸棱非平面PDC齿的研究。通过仿真和室内实验对比分析了凸棱非平面齿与常规平面齿的破岩机理。与平面齿相比,凸棱非平面齿与岩石的接触应力分布更均... 详细信息

为提高聚晶金刚石复合片(PDC)钻头在含砾、软硬交错等不均质地层中的抗冲击性能,开展了凸棱非平面PDC齿的研究。通过仿真和室内实验对比分析了凸棱非平面齿与常规平面齿的破岩机理。与平面齿相比,凸棱非平面齿与岩石的接触应力分布更均匀,切削破岩过程中的载荷波动幅度明显更小,切削稳定性更高。凸棱齿特殊的非平面结构改变了切削齿与岩石的互作用方式,在不均质地层得到成功应用。

关键词：非平面聚晶金刚石齿含砾地层破岩机理冲击损坏

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原代大鼠主动脉血管干细胞的体外培养扩增及鉴定

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南方医科大学学报 2024年第10期44卷 1881-1886页

作者：马华根黄燕杨盈欣刘海琴唐元瑜丛伟红中国中医科学院西苑医院北京100091 北京中医药大学中医学院北京100029 海军军医大学上海长征医院上海200003 福建中医药大学中医学院福建福州350122

目的采用“切段外膜贴壁培养法”体外培养扩增出原代大鼠主动脉血管干细胞,为开展血管重构及相关疾病研究提供实用的工具细胞。方法无菌分离2~3周龄Sprague-Dawley大鼠胸腹主动脉,切成长约2.0 mm的血管节段,均匀种瓶,经外膜贴壁固化后... 详细信息

目的采用“切段外膜贴壁培养法”体外培养扩增出原代大鼠主动脉血管干细胞,为开展血管重构及相关疾病研究提供实用的工具细胞。方法无菌分离2~3周龄Sprague-Dawley大鼠胸腹主动脉,切成长约2.0 mm的血管节段,均匀种瓶,经外膜贴壁固化后进行原代培养,待细胞生长融合度达80%~90%时传代。镜下观察细胞形态及其生长特性,采用流式细胞仪分析目的细胞表面标志物CD分子表达情况,成脂、成骨诱导分化实验检测其多向分化潜能。结果接种3 d后,少量梭形、星形或多角形的细胞从血管节段周围爬出;5~6 d后形成岛屿状细胞集落,细胞增殖迅速,呈放射状向外扩大,并出现细胞克隆现象;7~8 d后细胞融合成片,呈涡旋状分布;传至第3代后,细胞匀质性较高,表现为典型的“成纤维样”排列生长。流式细胞仪分析细胞主要表达CD44、CD73、CD90,阳性率分别为80.3%、62.2%、46.8%;低表达CD34、CD45、CD11b/c,阳性率分别为1.1%、0.2%、0.2%。体外诱导分化实验表明目的细胞具有成脂、成骨分化潜能。结论“切段外膜贴壁培养法”可成功分离培养出具有间充质干细胞特性的大鼠主动脉血管干细胞。

关键词：血管干细胞主动脉切段外膜贴壁培养法原代培养免疫表型分化潜能血管重构

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基于络脉理论探讨补气行血通络法治疗视网膜动脉阻塞

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中国中医眼科杂志 2024年第7期34卷 655-659页

作者：杨潮武燕冯晶华杨迎新首都医科大学附属北京中医医院北京100010 北京中医药大学北京100029

视网膜动脉阻塞(RAO)是猝然一眼或双眼视力急剧下降,以视网膜可见典型的缺血性改变为特征的严重致盲性眼病。中医学理论认为络脉循行与眼病的生理与病理关系密切。本文基于络脉理论探讨RAO的治疗,为运用补气行血通络法治疗本病提供理论... 详细信息

视网膜动脉阻塞(RAO)是猝然一眼或双眼视力急剧下降,以视网膜可见典型的缺血性改变为特征的严重致盲性眼病。中医学理论认为络脉循行与眼病的生理与病理关系密切。本文基于络脉理论探讨RAO的治疗,为运用补气行血通络法治疗本病提供理论基础。临床上,该病患者通常为中老年龄,并多伴有高血压病、高脂血症等全身疾病,气虚血瘀是本病病机的关键。若阳气亏虚,兼有气滞、血瘀,外邪因素阻于络脉,气血运行不畅,瘀血阻络则可导致RAO发生。针对上述病机,治疗上以补气行血为本,配合使用通络行滞等治法,往往可收获较好疗效。

关键词：络脉补气行血通络法视网膜动脉阻塞

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异形齿切削破碎页岩的试验与数值模拟研究

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石油机械 2024年第1期52卷 11-19页

作者：温博张春亮吴昊任海涛杨迎新中国石油天然气股份有限公司西南油气田分公司西南石油大学机电工程学院四川省钻井破岩与钻头工程技术研究中心油气钻完井技术国家工程研究中心

针对PDC钻头在页岩气钻井中破岩效率低和寿命短的问题,开展异形齿切削破碎页岩机理研究。选用凹面齿、斧形齿、三棱齿等典型异形齿开展切削页岩过程、切削载荷的试验研究,利用数值模拟分析异形齿切削过程中岩石的损伤特性。试验结果表明... 详细信息

针对PDC钻头在页岩气钻井中破岩效率低和寿命短的问题,开展异形齿切削破碎页岩机理研究。选用凹面齿、斧形齿、三棱齿等典型异形齿开展切削页岩过程、切削载荷的试验研究,利用数值模拟分析异形齿切削过程中岩石的损伤特性。试验结果表明:切削齿切削页岩过程中,出现了镜面和“卷屑”等硬塑性特征;凹面齿切削载荷和破岩比功小于其他齿型;平面齿和三棱齿随着前倾角的增加,切削载荷呈增大趋势;凹面齿和斧形齿对前倾角的变化不敏感,且凹面齿在前倾角为10°时破岩效果最好;在相同条件下,4种齿型中凹面齿形成的岩屑最大,利于破岩效率的提高。模拟结果表明:切削过程中凹面齿以“铲削”的方式破碎岩石,三棱齿和斧形齿的棱脊对岩石产生明显的挤压效果;三棱齿沿着棱脊将岩屑一分为二向两侧排出,而斧形齿在块体岩屑的中间部分形成了明显的塑性变形。研究结果可为页岩气钻井提速增效提供基础支撑。

关键词： PDC钻头异形齿破岩效率载荷能耗岩屑

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