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页岩油多岩性交互储层径向井穿层压裂裂缝扩展特征

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石油学报 2024年第3期45卷 559-573,585页

作者：武晓光龙腾达黄中伟高文龙李根生谢紫霄杨芮鲁京松马金亮油气资源与工程全国重点实验室中国石油大学(北京)北京102249 中国石油集团长城钻探工程有限公司北京100101

中—高成熟陆相页岩油是中国油气勘探开发的重大接替领域,但存在多岩性交互、纵向改造程度低的难题。充分动用纵向产层是实现页岩油体积压裂、获得高产与稳产的关键。为此,提出了径向井穿层压裂新思路,旨在通过径向井眼穿透隔夹层和岩... 详细信息

中—高成熟陆相页岩油是中国油气勘探开发的重大接替领域,但存在多岩性交互、纵向改造程度低的难题。充分动用纵向产层是实现页岩油体积压裂、获得高产与稳产的关键。为此,提出了径向井穿层压裂新思路,旨在通过径向井眼穿透隔夹层和岩性界面,引导纵向多层系起裂,解决缝高延伸受限的难题。为探究方法的可行性,开展了真三轴径向井穿层压裂实验,借助CT扫描和裂缝三维重构技术,阐明了径向井引导裂缝穿层起裂及扩展特征,分析了垂向应力差异、压裂液排量、径向井长度等参数对径向井诱导裂缝穿层的影响规律。研究结果表明:径向井具有导向裂缝扩展和诱导裂缝纵向穿层的特性,可有效降低裂缝穿层难度,提升纵向扩展高度;垂向应力差异增加,径向井诱导裂缝穿层效果增强,裂缝由跨层起裂向各层同时起裂转变,突破岩性界面;小排量下裂缝以低强度岩层跨层起裂为主,提高排量有助于裂缝纵向穿层扩展;径向井长度增加,诱导裂缝穿层能力增强。研究结果有望为中国陆相页岩油储层纵向改造高度受限的难题提供解决思路。

关键词：页岩油径向井穿层压裂裂缝扩展多岩性层

去除软骨浅表区后对软骨表面形貌及力学行为的影响

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生物医学工程学杂志 2024年第2期41卷 328-334页

作者：王雅博刘婕高丽兰谭沿松陈瑞琦张春秋天津理工大学机械工程学院、天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室天津300384 天津理工大学机电工程国家级实验教学示范中心天津300384 天津市骨植入物界面功能化与个性研究企业重点实验室天津300190 嘉思特医疗器材(天津)股份有限公司天津300190

软骨浅表区缺失是引发骨关节炎的一个重要因素,探究软骨浅表区缺损对其表面形貌及力学性能的影响非常重要。本文取成年猪膝关节软骨,分别采用糜蛋白酶酶解处理和电摩擦笔物理去除方法,对其表面进行处理,将正常软骨和表面处理后的软骨分... 详细信息

软骨浅表区缺失是引发骨关节炎的一个重要因素,探究软骨浅表区缺损对其表面形貌及力学性能的影响非常重要。本文取成年猪膝关节软骨,分别采用糜蛋白酶酶解处理和电摩擦笔物理去除方法,对其表面进行处理,将正常软骨和表面处理后的软骨分为五组:对照组(正常软骨组)、糜蛋白酶浸泡组、糜蛋白酶擦拭组、电摩擦笔去除10%组、电摩擦笔去除20%组。使用激光光谱共聚焦显微镜和环境场扫描电子显微镜对五组样本进行表面形貌及结构表征,并开展拉伸实验评估每组样本力学性能。研究表明,对照组的表面算术平均高度最小、断裂强度最小、断裂应变最大;电摩擦笔去除20%组的表面算术平均高度最大、断裂强度最大、断裂应变最小,其余三组表面算术平均高度、断裂强度和断裂应变值均介于上述两组之间,其中电摩擦笔去除10%组、糜蛋白酶擦拭组、糜蛋白酶浸泡组表面算术平均高度和断裂强度依次降低,断裂应变依次增大。此外,课题组对不同组弹性模量展开研究,结果表明,对照组弹性模量最小,电摩擦笔去除20%组弹性模量最大。以上研究发现,软骨浅表区的缺损改变了其表面形貌和结构,降低了其力学性能。本文研究成果或对软骨损伤预防及缺损修复具有重要意义。

关键词：关节软骨浅表区缺损表面形貌力学性能

基于MAGAT的风电场功率缺失数据填充方法

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电网技术 2024年第8期48卷 3391-3400,I0112-I0114页

作者：卢冠华余涛吴毓峰潘振宁陈俊斌邓柏荣华南理工大学电力学院广东省广州市510640 广东省电网智能量测与先进计量企业重点实验室广东省广州市510640

风电场功率数据质量对风电预测具有重要意义。然而,由于人为操作、传感器故障、网络故障或通信拥堵等原因,风电场功率数据容易出现大面积缺失问题。因此,结合多头注意力机制(multi-head attention,MA)和图注意力网络(graph attention ne... 详细信息

风电场功率数据质量对风电预测具有重要意义。然而,由于人为操作、传感器故障、网络故障或通信拥堵等原因,风电场功率数据容易出现大面积缺失问题。因此,结合多头注意力机制(multi-head attention,MA)和图注意力网络(graph attention network,GAT)构建了MAGAT模型,其中GAT层以异质图的方式刻画及提取风电场已知数据与缺失数据的关联关系,MA层挖掘风电场数据特征与缺失功率数据之间的映射关系,从而实现风电场功率缺失数据的高精度填充。在以我国江苏某风电场运行监测数据为对象的算例分析中,与其他先进填充算法相比,所提方法在不同缺失类型、不同缺失率等多个场景下均具有更好表现,表明所提方法在风电场缺失数据填充任务上的有效性及稳定性。

关键词：风电场数据填充多头注意力图注意力网络

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轮式移动机器人固定时间轨迹跟踪控制

控制与决策 2024年第3期39卷 845-852页

作者：李波王成虎马玲张海朝上海海事大学物流科学与工程研究院上海201306 西北工业大学自动化学院西安710072

针对存在外部干扰的轮式移动机器人轨迹跟踪控制问题,提出一种固定时间轨迹跟踪控制方案.首先,对于轮式移动机器人的运动学误差模型,基于一种新颖的积分滑模面设计固定时间运动学速度控制器,使跟踪误差在固定时间收敛到原点所在的邻域内... 详细信息

针对存在外部干扰的轮式移动机器人轨迹跟踪控制问题,提出一种固定时间轨迹跟踪控制方案.首先,对于轮式移动机器人的运动学误差模型,基于一种新颖的积分滑模面设计固定时间运动学速度控制器,使跟踪误差在固定时间收敛到原点所在的邻域内;其次,对于轮式移动机器人的动力学模型,设计固定时间干扰观测器对外部干扰信息进行估计,提出一种固定时间轨迹跟踪控制器,以确保动力学系统的固定时间稳定性,实现轮式移动机器人的高精度轨迹跟踪控制;最后,通过仿真结果验证所设计的轨迹跟踪控制方案的有效性.

关键词：轮式移动机器人固定时间稳定滑模控制干扰观测器轨迹跟踪

基于FrFT-Keystone运动补偿的OFDM声纳高速微弱目标相参积累检测算法

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系统工程与电子技术 2024年第4期46卷 1157-1166页

作者：高一丁吴敏郝程鹏商志刚中国科学院声学研究所北京100190 中国科学院大学北京100049 哈尔滨工程大学水声工程学院黑龙江哈尔滨150001

针对水下目标探测中使用的正交频分复用信号,提出了一种针对高速微弱目标的相参积累算法,以解决多脉冲积累下由目标机动引起的较大相位变化和由水下环境中信噪比低导致的相参积累增益不足的问题。所提算法利用分数阶傅里叶变换来估计目... 详细信息

针对水下目标探测中使用的正交频分复用信号,提出了一种针对高速微弱目标的相参积累算法,以解决多脉冲积累下由目标机动引起的较大相位变化和由水下环境中信噪比低导致的相参积累增益不足的问题。所提算法利用分数阶傅里叶变换来估计目标的运动参数并进行补偿,并结合Keystone变换,实现对高速微弱目标的多脉冲相参积累。理论推导和仿真实验结果表明,所提算法能够有效补偿高速目标脉冲间的相位移动,并在低信噪比环境下取得较好的能量积累效果。

关键词：高速弱目标相参积累分数阶傅里叶变换 Keystone变换

全高丰度稀土(Ce,La,Y)-Fe-B永磁的研究现状和未来发展

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金属学报 2024年第5期60卷 585-604页

作者：刘仲武周帮廖雪峰何家毅华南理工大学材料科学与工程学院广州510640 广东省科学院资源利用与稀土开发研究所、广东省稀土开发及应用研究重点实验室广州510650 中国科学院深圳先进技术研究院材料科学与能源工程学院深圳518055

随着市场对Nd-Fe-B永磁材料需求的不断增加,昂贵的Nd、Pr、Dy和Tb等关键稀土元素的消耗也日益增加,而廉价的Ce、La和Y等高丰度稀土元素积压严重。开发不含关键稀土元素的全高丰度永磁材料有望填补永磁铁氧体和黏结Nd-Fe-B磁体之间的性... 详细信息

随着市场对Nd-Fe-B永磁材料需求的不断增加,昂贵的Nd、Pr、Dy和Tb等关键稀土元素的消耗也日益增加,而廉价的Ce、La和Y等高丰度稀土元素积压严重。开发不含关键稀土元素的全高丰度永磁材料有望填补永磁铁氧体和黏结Nd-Fe-B磁体之间的性能空白,不仅可以满足中低端市场领域对永磁材料的多样化需求,也利于实现稀土资源的平衡利用。然而,目前针对Ce、La、Y基稀土永磁的理解和认识还有待深入,所获得的高丰度稀土永磁的性能普遍较低,难以实际应用。本文基于国内外最新进展和作者团队的研究工作,总结了近期关于不含关键稀土Nd、Pr、Dy和Tb的(Ce,La,Y)-Fe-B永磁合金和磁体的研究现状。重点关注了纳米晶快淬三元合金的相结构和冶金行为以及多元合金的成分设计与元素交互作用,详细阐述了全高丰度稀土基致密化磁体的制备工艺、显微组织与磁性能之间的关系。最后对全高丰度稀土永磁的未来发展趋势进行了展望。

关键词：稀土永磁高丰度稀土元素交互作用微观结构磁性能

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带椭球形气囊航行体落水-上浮过程仿真

兵工学报 2024年第1期45卷 206-218页

作者：包健马贵辉孙龙泉陈惟楚李明哈尔滨工程大学船舶工程学院复杂动力学与控制创新中心黑龙江哈尔滨150001 中国航发商用航空发动机有限责任公司上海200241 北京宇航系统工程研究所北京100076

针对水下发射模型试验中的模型低速落水问题,提出一种带椭球形气囊的航行体落水回收方案,两个气囊等距分布在航行体两侧,航行体与气囊之间用连接带相连。数值仿真基于Abaqus的耦合欧拉-拉格朗日方法,通过对比AUV头段入水的试验结果和仿... 详细信息

针对水下发射模型试验中的模型低速落水问题,提出一种带椭球形气囊的航行体落水回收方案,两个气囊等距分布在航行体两侧,航行体与气囊之间用连接带相连。数值仿真基于Abaqus的耦合欧拉-拉格朗日方法,通过对比AUV头段入水的试验结果和仿真结果,验证数值方法的有效性。分析在不同姿态角和不同初始囊压的条件下,带气囊航行体低速落水后的运动过程、囊压变化以及连接带的受力情况。研究结果表明,航行体姿态角是影响落水-上浮过程的最重要因素,初始囊压次之;对于最大落水深度、囊压峰值、拉力峰值而言,趋于垂直落水的工况更加危险,最大落水深度为1.33倍航行体长度,最大囊压为3.7倍基准囊压,连接带最大拉力为2.2倍航行体重力。这些结论可为航行体落水回收的方案设计与结构参数设计提供参考依据。

关键词：航行体气囊落水冲击耦合欧拉-拉格朗日方法

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隧道围岩块体垮塌声发射与自振频率演化特征试验

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中国公路学报 2024年第8期37卷 191-203页

作者：胡杰张延欢吴威涛刘洪亮贺鹏潘浩岚徐一帆南京理工大学安全科学与工程学院山东大学岩土与地下工程研究院南京理工大学机械工程学院山东科技大学土木工程与建筑学院

隧道围岩垮塌灾害防控技术对隧道安全建设具有重要意义，监测预警技术是隧道灾害主动防控的重要手段。针对传统位移、应力等监测指标对隧道围岩突发块体灾害难以有效响应的难题，从块体垮塌灾变机制出发，分析灾变过程的声发射和自振频... 详细信息

隧道围岩垮塌灾害防控技术对隧道安全建设具有重要意义，监测预警技术是隧道灾害主动防控的重要手段。针对传统位移、应力等监测指标对隧道围岩突发块体灾害难以有效响应的难题，从块体垮塌灾变机制出发，分析灾变过程的声发射和自振频率演化规律。首先基于理论推导，从简化二维应力状态的角度对块体失稳过程进行简化分析，建立了隧道围岩块体振动模型，分析了不同失稳模式下规则方形块体自振频率与应力、接触面积、摩擦力等要素的对应关系。同时基于自研的新型块体垮塌过程模拟试验系统，设计开展了室内块体失稳大尺度物理模拟试验，研究了应力状态、接触面积等因素对块体失稳过程自振频率的影响，进一步研究了块体失稳过程滑移面摩擦声发射信号的演化规律。研究成果表明：滑动型块体自振频率随着侧压力的增加而增大，当侧压力由0.1 MPa增加至0.5 MPa和1 MPa时，自振频率分别增加了16.18 Hz和25.79 Hz。接触面积减小，自振频率随之减小，块体自振频率可以有效反映滑动面对关键块体的约束作用；岩块滑动过程声发射主频分布带宽相对较小，但集中分布的频段较多，绝大部分声发射信号集中于0、20、40、50、150 kHz频带附近，与侧压力大小无关。该研究成果可为隧道围岩块体垮塌灾害的“声-振”联合监测预警方法提供必要的理论支撑。

关键词：隧道工程灾变演化模拟试验块体垮塌声发射自振频率

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高桩承台连续刚构桥的调谐隔震设计方法

中国公路学报 2024年第7期37卷 137-146页

作者：赵灿晖杨正浩袁小聪肖仕周任小朋廖文彬西南交通大学土木工程学院四川成都610031 抗震工程技术四川省重点实验室四川成都610031 中国路桥工程有限责任公司北京100011

高桩承台连续刚构桥具有基础抗侧移刚度小的特点,能有效延长结构自振周期,减小地震内力响应。为更好地利用高桩承台的柔性变形,基于质量调谐原理,提出了一种调谐隔震设计方法。该方法将连续刚构桥简化为2自由度体系,建立调谐隔震的力学... 详细信息

高桩承台连续刚构桥具有基础抗侧移刚度小的特点,能有效延长结构自振周期,减小地震内力响应。为更好地利用高桩承台的柔性变形,基于质量调谐原理,提出了一种调谐隔震设计方法。该方法将连续刚构桥简化为2自由度体系,建立调谐隔震的力学模型,将随机振动作为外部激励,以墩底弯矩最小为优化目标,采用频域解法建立了墩底弯矩响应与桥墩-桩基的频率比f、主梁-承台质量比μ的函数关系。通过枚举法,得出最优频率比与质量比的函数关系,进而求出优化后的桥墩刚度和桩基刚度。计算结果表明:连续刚构桥的2自由度简化模型可以准确反映其主要动力特性,经调谐隔震优化设计后,墩顶和墩底弯矩的减震率分别可达46.5%和58.7%,验证了调谐隔震方法可有效控制高桩承台连续刚构桥的地震响应。

关键词：桥梁工程调谐隔震简化模型连续刚构桥随机振动最优频率比