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型槽参数对斜直线槽液膜密封性能的影响

润滑与密封 2024年第3期49卷 7-14页

作者：李振涛庞敏敏魏慧娟周扬理厉晓英郝木明山东石油化工学院智能制造与控制工程学院山东东营257061 绿色制造与智能控制山东省工程研究中心山东东营257061 烟台工程职业技术学院山东烟台264006 东营市海科瑞林化工有限公司山东东营257200 中国石油大学(华东)新能源学院山东青岛266580

为进一步探索斜直线型槽对密封性能的影响机制,基于质量守恒边界并定义液膜密度比,建立斜直线槽液膜密封动压润滑模型;采用有限差分离散方程,对比分析液膜空化理论与实验值,验证计算模型与程序准确性;研究斜直线型槽参数包括槽数、槽深... 详细信息

为进一步探索斜直线型槽对密封性能的影响机制,基于质量守恒边界并定义液膜密度比,建立斜直线槽液膜密封动压润滑模型;采用有限差分离散方程,对比分析液膜空化理论与实验值,验证计算模型与程序准确性;研究斜直线型槽参数包括槽数、槽深、径向和周向槽宽比对密封性能的影响。结果表明:不同倾斜角时,在临界范围内,增加槽数或增大槽深均有助于提升液膜承载力、增大泄漏量并有效降低液膜空化,尤其在较大倾斜角下;在一定范围内,虽均增大径向和周向槽宽比可提升液膜承载力、促进液膜空化发生及增大泄漏量,但影响规律不尽相同。以提升液膜承载力为目标,得出的最优型槽参数为槽数42、槽深25μm、径向和周向槽宽比分别为0.7和0.6。

关键词：斜直线型槽液膜密封密封性能空化效应液膜承载力

X80钢在干湿交替阴极电位下的应力腐蚀行为

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有色金属工程 2024年第4期14卷 58-66页

作者：刘馨忆吴明唐亮王旭孙东旭杜金荆思文中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院山东青岛266000 辽宁石油化工大学石油与天然气工程学院辽宁抚顺113000 大连长之琳科技股份有限公司辽宁大连116000 中国石油天然气管道科学研究院有限公司河北廊坊065000 山东兖矿智能制造有限公司山东济宁273500

通过电化学和慢应变速率拉伸试验,研究了X80钢在干湿交替海洋环境中不同阴极电位下的应力腐蚀开裂(SCC)机理。结果表明:-850 mV电位降低了钢的腐蚀电流密度,电流密度随外加电位的减小而增大,由于应变的作用,阴极保护效果逐渐降低。与不... 详细信息

通过电化学和慢应变速率拉伸试验,研究了X80钢在干湿交替海洋环境中不同阴极电位下的应力腐蚀开裂(SCC)机理。结果表明:-850 mV电位降低了钢的腐蚀电流密度,电流密度随外加电位的减小而增大,由于应变的作用,阴极保护效果逐渐降低。与不加电位相比,钢在-850 mV电位下的SCC敏感性降低了14.28%,而在-1200 mV电位下的敏感性提高了71.42%,从韧性断裂转变为脆性断裂。外加电位的保护作用是通过抑制钢的阳极溶解来实现的,随着电位的降低,引发剧烈的析氢反应,导致SCC敏感性升高。

关键词：应力腐蚀 X80钢阴极电位干湿交替

我国油气工程技术装备智能化和智能制造的探索与实践

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石油机械 2024年第6期52卷 1-11页

作者：贺会群张行巴莎于楠张慧筠王逸达汪洁中国石油集团工程技术研究院有限公司中国石油大学(北京)机械与储运工程学院中国石油和石油化工设备工业协会

经过数十年发展,我国油气工程技术装备整体水平步入国际先进行列,实现了从初期的机械化到自动化和信息化,以及目前部分数字化与智能化的跨越。分析和描述了万米特深井钻机、“一键式”自动化钻机、智能钻井系统、5G加持的压裂机组、自... 详细信息

经过数十年发展,我国油气工程技术装备整体水平步入国际先进行列,实现了从初期的机械化到自动化和信息化,以及目前部分数字化与智能化的跨越。分析和描述了万米特深井钻机、“一键式”自动化钻机、智能钻井系统、5G加持的压裂机组、自动化连续管装备、连续管作业智能支持中心、智能导向钻井控制系统、万米自动化顶驱、智能钻杆等国内典型油气工程技术装备的关键技术特征和智能化水平。认为国内油气工程技术装备的智能化依然以第一代“自动化”、第二代“数字化+网络化”为主,要全面实现第三代智能化,任重道远。论述了智能制造的内涵、国内油气工程技术装备智能制造的发展概况,认为国内油气工程技术装备的智能制造取得了长足进步,尤其是在应用层面已经跟上了全球发展步伐,在某些方面形成了中国特色。以连续管作业装备为制造对象,构建了“基于工业互联网的连续管装备智能制造整体解决框架”,剖析了智能工厂、制造知识、精益生产、智能装备、工业软件等关键要素。研究结果可为全面实现油气工程技术装备智能制造提供参考。

关键词：油气工程技术装备智能化智能制造万米深井国内发展典型案例

基于遗传算法的近红外光谱定性分析特征波长提取方法研究

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光谱学与光谱分析 2021年第8期41卷 2437-2442页

作者：李浩光于云华逄燕沈学锋山东石油化工学院机械与控制工程学院山东东营257061 中国石油大学(华东)新能源学院山东东营257061

近红外光谱分析技术虽在多领域获得广泛应用,但应用时仍以实验室仪器为主,目前光谱仪存在体积大、功耗高、价格贵等问题,有能力购买与使用此类仪器的主要是高校、科研院所、大型企业等,常用的基于傅里叶变换或光栅原理的光谱仪价格通常... 详细信息

近红外光谱分析技术虽在多领域获得广泛应用,但应用时仍以实验室仪器为主,目前光谱仪存在体积大、功耗高、价格贵等问题,有能力购买与使用此类仪器的主要是高校、科研院所、大型企业等,常用的基于傅里叶变换或光栅原理的光谱仪价格通常高达几十万元,超出中小企业、普通百姓的经济承受能力,因此近红外光谱仪的进一步推广应用仍有难度。降低仪器造价并实现微型化,是推广近红外光谱技术应用的一个重要方向,近红外光谱仪小型化的努力方向有CT正交型光栅技术以及微机电系统技术,但这两种技术方案对光谱仪体积缩小幅度有限,仍存在价格高、内部有移动部件等问题,难以做到真正微型化。据光谱仪的工作原理可知,其价格高低及微型化难度与仪器所能检测波段以及分辨率密切相关,以线性渐变滤光片与InGaAs探测器为例,分辨率越高,检测的波长点越多,其价格越高,制造难度越大。针对某一特定的定性分析任务,若能从大量波长点中挑选出少量特征波长点,并利用挑选得到的少量特征波长点完成对被测样本的定性分析任务,则可降低仪器制造成本,并降低光谱仪微型化难度,从而有利于近红外光谱分析技术的推广与应用。以玉米单倍体和多倍体籽粒作为研究对象,针对两类籽粒分类任务,分多天以漫透射方式采集被研究对象的近红外光谱,按时间顺序将所采数据分为5个数据集,对第1个数据集使用遗传算法提取出10个特征波长点,再将提取得到10个特征波长点,用于剩余4个数据集的单倍体、二倍体鉴别,以检验方法的有效性。实验结果表明使用10个特征波长点能够获得与全光谱基本一致的鉴别效果,说明使用少量特征波长点上的吸光度值也能够有效鉴别单倍体,可为其他领域某特定任务开发低成本便携式微型近红外光谱仪提供借鉴。

关键词：遗传算法近红外光谱特征波长微型近红外光谱仪

基于GA-BP的往复式压缩机状态监测与预测性维护

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石油机械 2024年第8期52卷 1-6页

作者：徐梦卓刘航铭易先中周元华万继方陈霖曹泽宇荆州职业技术学院智能制造学院湖北省地质局第七地质大队长江大学机械工程学院中能建数字科技集团有限公司中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆钻井总公司山东省微远科技有限公司

针对某增压站现有压缩机状态监控系统识别故障信号困难,故障发生前未能提前预警的问题,开发了面向预知维修的往复式压缩机状态监测与预测系统,建立一套完整的软件及硬件体系。气阀作为往复式压缩机的重要运动部件,其状态监测的测点位于... 详细信息

针对某增压站现有压缩机状态监控系统识别故障信号困难,故障发生前未能提前预警的问题,开发了面向预知维修的往复式压缩机状态监测与预测系统,建立一套完整的软件及硬件体系。气阀作为往复式压缩机的重要运动部件,其状态监测的测点位于阀盖外表面中心处,以气阀状态监测为例,建立了气阀盖振动力学模型。综合运用时域、频域和小波特征提取方法进行振动信号分析,得到正常状态和故障状态的信号特征,提取状态指标。运用遗传算法优化神经网络模型,建立基于GA-BP的往复式压缩机振动趋势预测模型,试验测得模型的预测误差小于0.04。现场应用结果表明,该系统可实现全天候实时在线监测与预测,实现预知维修,减少工作人员的维保压力,提高机组运行安全性和效率,节省运维成本。

关键词：往复式压缩机 GA-BP 状态监测故障预警预测性维护

基于四连杆的下肢矫形器机械膝关节和市面产品特性分析的综述——一种四连杆膝矫形器的相关分析

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临床医学进展 2024年第7期14卷 970-979页

作者：马傲杨泽霖杨峻岿沈秀童北京石油化工学院机械工程系北京青岛大学青岛医学院临床医学系山东青岛山东省民政综合服务中心业务服务三部山东济南

背景:下肢矫形器能够帮助老年人,下肢有疼痛、病变的年轻人等患者更平稳、安全地行走。市面机械膝关节的矫形器功能单一,适应症有限,不能满足大多数老年人、患者的需要。智能膝关节的下肢矫形器效果良好,价格昂贵。目的:设计一个简单可... 详细信息

背景:下肢矫形器能够帮助老年人,下肢有疼痛、病变的年轻人等患者更平稳、安全地行走。市面机械膝关节的矫形器功能单一,适应症有限,不能满足大多数老年人、患者的需要。智能膝关节的下肢矫形器效果良好,价格昂贵。目的:设计一个简单可靠、适应面广的机械膝关节。方法:调查机械膝关节产品,了解不同类型的机械膝关节的原理在步态中起到的作用、适应症和失效形式。根据人体膝关节的解剖特点,利用四连杆的相对瞬时转动中心位置可变等优势。同时基于人体的解剖特性、运动生物力学、使用者下肢的运动障碍、机械原理来设计机械膝关节。结果:相比市面现有机械膝关节产品,四连杆机械膝关节能更好地满足大部分患者的需求;相较市面智能膝关节产品,四连杆膝关节能控制支撑期和摆动期的下肢运动,性价比高,允许大部分有需求的人士使用。结论:四连杆机械膝关节可以广泛用于批量装配当中,提高患者群体的生活质量。

关键词：下肢矫形器四连杆机械膝关节康复机械助老机械

微反应技术在含能材料连续安全合成中的应用与发展

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含能材料 2024年第3期32卷 312-324页

作者：尧超群刘璇张德旺赵帅南郭笑妮陈光文中国科学院大连化学物理研究所辽宁大连116023 中国科学院大学北京100049 中国石油大学(华东) 化学化工学院山东青岛266555

含能材料广泛应用于兵器工业、航空航天及民用建设等领域。其合成过程复杂、危险性高,传统釜式反应工艺难以满足产品质量和过程安全控制的要求。微反应技术具有热质传递速率高和安全性好等优点,在含能材料领域具有广阔的发展前景。为此... 详细信息

含能材料广泛应用于兵器工业、航空航天及民用建设等领域。其合成过程复杂、危险性高,传统釜式反应工艺难以满足产品质量和过程安全控制的要求。微反应技术具有热质传递速率高和安全性好等优点,在含能材料领域具有广阔的发展前景。为此,本文从微反应技术基本原理、含能化合物合成、含能颗粒材料制备和超声微反应器四方面展开综述,基于化学工程视角,阐释微化工技术在含能材料领域的应用特点。同时,总结并展望了技术领域的研究难点与未来发展方向,包括反应动力学/热力学、高黏/含固流体混合强化、反应放大与智能系统、三废处理及如何与人工智能等新兴学科结合等问题。

关键词：微反应器连续合成超声微反应器强放热含能材料

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锂离子电池硅负极断裂的相场法模拟

电源学报 2023年

作者：张可刘靖房冉冉王维北京科技大学材料科学与工程学院山东石油化工学院智能制造与控制工程学院

相场断裂方法通过定义序参量来表示裂纹，利用系统最小能量变分原理，得到描述裂纹发展的控制方程。通过对控制方程的推导建立了相场理论的框架，包括基于能量原理建立相场断裂损伤演化方程和边界条件。对含缺口平板进行了拉伸和剪切模... 详细信息

相场断裂方法通过定义序参量来表示裂纹，利用系统最小能量变分原理，得到描述裂纹发展的控制方程。通过对控制方程的推导建立了相场理论的框架，包括基于能量原理建立相场断裂损伤演化方程和边界条件。对含缺口平板进行了拉伸和剪切模拟，断裂路径和支反力均与文献结果吻合。利用相场方法模拟了锂离子电池不同直径硅负极充电时的裂纹扩展问题，结果表明：较大直径（400nm）硅颗粒在充电时由于表面受较大拉应力，很快发生开裂，然后向内部扩展，断裂能量释放率对裂纹扩展影响较大，较小的能量释放率，起裂点较多，裂纹密度大。小直径（100nm）硅颗粒在充电时内部发生断裂，且其断裂时间要早于大尺寸硅颗粒。

关键词：相场法锂离子电池硅纳米颗粒断裂

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Buck变换器的鲁棒离散积分滑模控制

电工技术学报 2019年第20期34卷 4306-4313页

作者：郑长明张加胜许睿张国程中国石油大学(华东)信息与控制工程学院青岛266580 青岛黄海学院智能制造学院青岛266427

Buck变换器在受到参数摄动和外部负载扰动时,传统电压PI控制无法获得满意的动态响应和抗扰性,且传统滑模控制多基于连续时间域和电压单闭环设计,不仅在离散实现时存在稳定性问题,而且电压动态特性较双闭环控制差得多。为此,提出Buck变... 详细信息

Buck变换器在受到参数摄动和外部负载扰动时,传统电压PI控制无法获得满意的动态响应和抗扰性,且传统滑模控制多基于连续时间域和电压单闭环设计,不仅在离散实现时存在稳定性问题,而且电压动态特性较双闭环控制差得多。为此,提出Buck变换器的一种鲁棒离散积分滑模(DISM)电压控制策略。首先,在保留传统双闭环控制电流内环的基础上,重建含集中扰动的离散电压模型,设计全局鲁棒性DISM电压控制器,提高了输出电压的动态品质和抗扰性。其次,利用“延迟扰动估计”策略对集中扰动进行在线估计和补偿,使得控制器可工程实现并抑制滑模抖振。最后,给出所提出控制器的稳定性分析和参数设计准则,并与传统电压PI控制进行仿真和实验对比,验证了所提控制器优越性。

关键词： Buck 变换器鲁棒控制离散积分滑模扰动估计