一、石油割缝管激光切割中的传热问题研究(论文文献综述)
李朋,张艳玉,孙晓飞,李冬冬,刘洋,陈会娟[1](2020)在《SAGD循环预热割缝筛管参数影响规律研究》文中研究说明为预测SAGD循环预热阶段井筒内蒸汽热力参数分布规律,提高地层受热均匀程度,考虑割缝筛管管柱结构特点,建立水平井井筒与储层耦合数值模型,采用全隐式有限差分法和迭代技术对模型进行求解,并验证模型的准确性。利用该模型可预测井筒内蒸汽压力、温度、干度和地层吸热率等参数分布规律,对比不同割缝宽度、长度和密度对循环预热效果的影响。结果表明:蒸汽压降和温度降主要发生在长油管内,蒸汽干度降主要发生在环空内。随割缝宽度、长度和密度的增加,水平段吸汽长度均减小;压力下降幅度均变缓;蒸汽干度下降幅度均增大;地层受热非均匀性均增强。优化割缝筛管参数,避免蒸汽冷凝成水,提高返回跟端处的蒸汽干度值,可提高地层受热均匀程度。
吴学宏,芮执元,杨贺来,张瑞斌,叶炜琪[2](2018)在《石油筛管数控多刀铣床刀轴箱动态性能分析》文中提出针对石油筛管数控多刀铣床缝宽加工精度高,为(0.3±0.015)mm,且轴间距和轴向缝间距可调的特点,建立石油筛管数控多刀铣床现有刀轴箱有限元模型进行动态分析,计算出刀轴箱前6阶固有频率和相应振型,产生的轴向窜动和径向定位偏差大是由于刀轴箱自身结构和制造等原因造成的。因此,刀具易受损,动态性能和加工精度低。提出了改进刀轴箱结构和提高刀轴及刀轴箱制造精度等具体措施。为后续改进刀轴箱结构,提高数控多刀铣床整机动态性能和加工精度,保持精度稳定性提供理论依据。
孙克强[3](2016)在《电火花电解复合加工割缝衬管流阻分析》文中研究说明割缝衬管防砂完井广泛应用于出砂油藏的开发,目前主要采用矩形割缝,但现场应用中易出现“砂堵”、磨损严重、寿命短等问题。此外原油流经割缝时因粘滞作用产生流动阻力,对原油产量影响明显。因此选择合适的缝型结构和布缝状态可以有效的降低流阻,提高原油渗透率和采出率。本课题建立了割缝衬管流动阻力模型,考虑了缝型结构和布缝状态因素对地层压力损失的影响,利用Fluent软件进行了求解计算。在模拟研究基础上,采用电火花电解复合加工工艺,加工割缝衬管;利用微观驱替模拟试验装置,实际观测了割缝短节的入口压力、出口压力和流量,与模拟结果进行了对比。对比结果表明:含砂时矩形缝的压差模拟值7767Pa,由于实测时部分割缝堵塞引起压力升高,实测值为9510Pa。模拟结果显示,压力损失主要产生在割缝的入口和出口,布缝状态对地层压力损失几乎无影响。对于缝宽0.2mm,缝长80mm的矩形割缝,原油不含砂时粘度5mPa·s,入口速度0.05m/s,压差值为2522Pa。缝宽和缝长的增加,增大了有效过流面积,减小了割缝管内外压差;进出口压差与原油粘度呈线性关系;入口原油流速越大,压力损失越大;缝内流速呈抛物线分布,壁面边界处流速小,是其易“砂堵”的原因。割缝筛管防砂可简化为平面径向渗流,0.2mm精度割缝渗透率为97m/d,缝宽越大,渗透率越小。对梯形割缝,梯形两腰夹角1o时,压差值为1108Pa。增大两腰夹角,可有效减小压差。缝内流速在轴线附近形成高速射流区,中段之后流速沿流向方向减小,沿轴线成对称分布,梯形缝渐扩结构有利于砂砾排除。影响复合缝和台阶缝压差的因素主次顺序为入口宽度、第一流道(台阶)长度、出口宽度。复合割缝压力呈现逐级递减,随着第一流道长度的增大,压差逐渐增大,在第一流道内出现了明显的射流区域,复合缝渐扩结构也有利于排砂。台阶割缝压力损失主要集中在第一台阶阶段,随着第一台阶长度的增大几乎呈线性增长,第一台阶内流速较大,台阶拐角出现“速度失效区”,此处会产生砂砾堆积。
吴问才[4](2013)在《激光切割板材转角轨迹热应力建模与分析》文中认为激光切割技术具有切割质量好、切割速度快、热影响区小、污染小等优点,在板材加工上得到了广泛应用。为了减少激光切割机机械结构出现的冲击,在激光切割尖角时,切速会随转角位置和大小变化而进行主动调整,一般为降速通过拐点。转角处切割速度降低会导致尖角处热量集中、尖角“烧蚀”和应力集中现象,降低切割质量。因而,需要将机床动力学分析和切割质量控制综合研究,阐述转角切割质量下降与切速、转角及功率等参数之间的关系,为提高切割效率、保证切割质量提供理论和技术基础。本文讨论了目前激光切割板材热应力分析研究现状及发展趋势,建立了速度波动下激光切割板材转角轨迹热应力分析的三维有限元模型,分析温度场和应力场的变化规律,阐明了转角、切速、功率对温度场与应力场的影响规律。具体研究内容如下:首先,以热力学理论和机床动力学模型为基础,研究速度波动下激光切割板材的转角轨迹建模方法。通过ANSYS有限元软件建立三维有限元仿真模型,采用APDL编程语言和生死单元方法,实现激光高斯体热源沿切割轨迹移动以及金属受热熔化除去过程仿真。发现转角处速度下降加剧了尖角热量集中、热应力集中,易导致尖角“烧蚀”。其次,在三维有限元模型基础上,分别分析了转角、切速和激光功率等参数对模型热应力场的影响规律。研究得出:转角角度减小,经过转角速度的下降程度大,散热面积小,尖角处热量集中,尖角“烧蚀”更为明显,热应力和残余应力小;切割速度减小,单位时间内吸收的热量增多,尖角处热量更集中,尖角“烧蚀”明显,热应力和残余应力小;激光功率减小,单位时间内吸收的热量减少,尖角区域热量集中得到缓解,“烧蚀”现象得到缓解,热应力和残余应力则加大。再次,利用激光切割转角轨迹的相关实验验证了理论和仿真分析结果。采用热电偶采集切割轨迹的温度分布,通过X射线衍射测试工件的残余应力,分别验证了激光切割转角轨迹的热应力场仿真结果。并进行了工件表面形貌质量观测和分析,为进行激光切割参数优化,提高激光切割板材的转角轨迹质量提供依据。最后,论文对所做工作进行了总结,并对今后的进一步研究方向进行了展望。
严伟明[5](2012)在《筛管梯形缝激光切割技术与光束偏摆随动补偿机构研发》文中研究表明筛管是油气井或水井用来分离液沙的分离器,其上沿轴向密集排布着通缝,用以防沙和渗液,其中通缝截面呈“外小内大”的梯形既为梯形缝筛管。这种梯形缝筛管与现有的筛管类产品相比,不易产生沙塞,可将防沙有效期提高2-3倍,渗液流阻降低1倍以上,有效的减少筛管失效停机更换次数,大大的提高抽油机生产效率。因此这种筛管是目前石油工业更新换代的主要产品,但由于筛管割缝加工的高难度,要求割缝几何尺寸、形状的高精度,这都给看似简单的筛管加工设下了技术难关,因此这种筛管至今未工业化生产。本文主要针对梯形缝筛管工业化生产的实际需求,开展细窄(0.2mm左右)梯形缝激光加工成形技术方法研究和相关激光加工设备的研制。首先,本文分析总结了割缝筛管的各种加工方法,从而得出在目前可用于筛管梯形缝的加工技术中,激光加工技术是最为先进的。然后研究了激光切割机理,从中找出适合石油筛管的有效切割方式。由于梯形缝的加工特殊性,需采用激光束两次同缝复切的方法来完成。因此本文所开展的梯形缝激光切割成形技术研究,将采用激光束小角度偏转,同缝重叠切割的技术方法,实现沿管轴向的梯形缝成形。这种激光同缝复切法可获得最小的外缝宽度,并可通过光束偏角调正实现切缝角度控制。其次,由于被加工管自身变形及切割中弯曲变形等原因,往往会导致切缝位置偏差,而且这种偏差是随机性的。本项目之前,没有用于这种随机性偏差的补偿技术,所报道的光束偏摆同缝复切加工梯形缝的方法,是靠提高设备的自身精度和人工调整的方式保证两次切缝的重叠精度的。这对于产业化生产是不适用的,难以满足复切光束对首缝的对准和跟踪精度要求。本项目采用了激光切割头以被加工管侧面为基准随动切割,并以随动面为基准实时沿管Y向平移的技术方法补偿修两次切缝的位置偏差。这种补偿技术从理论上讲,可完全消除被加工管Z向分量偏差和Y向分量偏差所导致的两次切缝误差,从而实现两次切缝无误差重叠。最后,根据误差补偿技术要求,本文设计了这种可实现管侧面高精度随动跟踪和以随动面为基准的精确位移补偿的传感驱动技术与实施机构。对其中的位移测量装置,本文设计了差动式电容传感器。该位移传感器利用圆柱形差分电容极板间重合面积的改变来检测位移量的大小,从而保证输出电压与位移之间的线性度。并对位移传感器进行结构和电路设计和分析,同时介绍该电容传感器的制造工艺流程。最后对这种差动式电容传感器进行了实验研究。测试结果表明,该位移传感器的灵敏度、线性度非常好,能很好的满足随动机构的要求,验证了随动机构使用该种传感器的可行性。
司立众[6](2009)在《大功率CO2激光切割国产化关键技术研究》文中进行了进一步梳理受国际金融风暴的影响,世界工业格局正在发生着新的变化,为提升我国制造业水平,加快国内加工制造行业的发展并提升其装备水平与技术含量已成为当务之急。激光切割作为一种先进的制造技术,因其具有高速度、高精度、柔性切割、异型加工、快速成形等特点而在制造行业得到了广泛的应用。纵观国际国内大功率激光切割市场,轴快流CO2数控激光切割机仍是主流。基于国产设备的制造和使用上的不足或缺陷,本文从NEL-2000A激光器制造、SLCM-12×25数控机床制造和切割工艺三方面对CO2激光切割技术进行了研究,文中具体分析了激光器谐振腔串联折反镜调节结构的缺陷及其解决方案,论述了激光器功率不稳放电拉丝问题的成因与对策,着重强调了接地是激光器与数控机床外控连接产生干扰问题的主要原因之一,并针对具体案例给出了解决方案,也较好地解决了激光模切板割缝垂直度调节难点和调节结构设计等问题。除了上述所研究的问题之外,本文还讨论了水冷机组的故障报警信号输出到激光器的必要性、数控机床安装冷却水流量报警装置的必要性、造成输出窗结露的外部环境、焦点与同轴度调节、铝板切割工艺等设备制造和使用时的相关技术问题,本文的研究对激光切割成套设备的制造与激光切割应用企业会有一定的参考价值。
车强[7](2009)在《超稠油油藏水平井筛管损坏研究与保护对策》文中认为在石油钻采作业中,筛管是一种重要的器材,常用于先期完井或采油防砂,在超稠油油藏热采水平井完井过程中发挥了巨大的重要。在高温高压环境中工作的筛管,恶劣的服役环境和下入过程中复杂受力情况是其损坏的关键原因,严重缩短筛管的使用寿命。为此,本文开展注汽热采筛管的损坏机理研究,弄清引起筛管损坏的主要原因,制定和实施有效的防治措施,尽可能减少注汽热采对筛管的损坏作用,对提高稠油热采效益具有重要意义。首先,建立了筛管在下井过程中的摩阻力学模型,针对辽河油田目前地层结构和筛管柱在下入过程中不附加扶正器或封隔器这种情况,结合井眼完井数据,计算分析得出了井眼轨迹特征和全角变化率的不规则是筛管的下入过程中遇阻的主要原因。其次,采用有限元分析软件ANSYS,数值模拟计算了筛管在蒸汽吞吐周期过程中的温度场和热应力,得出温度是筛管强度损坏的重要因素。再次,以辽河油田的杜84-馆H50热采井的筛管为研究对象,通过对筛管振动固有特性及其动力响应的计算,分析出在注汽起炉到注汽参数稳定和注汽参数稳定到停炉两个阶段,注汽压力变化导致筛管剧烈振动。最后,分析了筛管疲劳损坏的原因,并给出相应的防治和保护对策。对目前主要机械防砂方法给予评价,介绍了六种比较先进的完井工艺,并给出一些完井工艺改善措施,给预防筛管损坏和现场施工提供一定的指导作用。
曹茂林[8](2007)在《激光加工石英玻璃小孔的研究》文中研究表明石英玻璃已有160多年历史,由于其优良的物理性能,在国防、化工、医疗、机械等各个领域方挥着极为重要的作用。但是,石英玻璃是一种硬脆性材料,容易在外力作用下破裂,传统的机械加工方式难以高效的对其进行加工,特别难在石英玻璃上加工小孔。本文从它良好的热性能出发,提出一种新型的加工石英玻璃小孔的方法——激光加工。激光加工是一种热加工,为了了解在加工过程中石英玻璃温度场以及热应力的变化,采用了ANSYS建立了有限元模型,并推导了有限元方程,计算了激光加工过程中的热对流系数,分析了在不同功率下、不同激光作用下温度场的变化,对激光作用形成的小孔进行了仿真。阐述了热加工产生热应力和热变形的原因,将分析温度场的有限元模型的热分析转变为结构分析,对加工过程中产生的热应力和热变形进行了研究。模型的建立和分析,对激光加工小孔的加工参数的选用有一定的指导意义。仿真完毕之后,进行了多组激光参数的加工石英玻璃的试验。采用激光脉冲的方式,研究了石英玻璃被加工成形的小孔形状及锥度和激光功率密度的关系,并用MATLAB绘制了曲线图。采用连续激光切割小孔的方式,研究了激光功率、离焦量、小孔形状和锥度之间的关系,绘制了相应的曲线图。在最后提出了2mm厚石英玻璃片激光加工小孔的合理参数。本文还对激光加工石英玻璃小孔的裂纹问题进行了初步的探讨。由于石英玻璃的热膨胀系数极小,在显微镜下面没有观察到裂纹,并且通过试验研究发现,激光切割石英玻璃厚板时,如果未切透,则出现裂纹,若切透则不出现裂纹。
张建乔[9](2007)在《可膨胀预充填防砂筛管及防砂机理研究》文中进行了进一步梳理目前,现有的机械方法大都难以胜任油田开发中后期的防砂任务。改进现有防砂工艺,开发新型机械防砂技术,成为油田开发中的一个重要问题。结合双层预填充筛管、可膨胀筛管的优点,设计开发了可膨胀预充填筛管。其包括四层结构:外层保护结构、过滤筛网、中间砾石层和内支撑割缝筛管,具有砾石充填和膨胀施工一次完成的优势,且膨胀力小、对井下其它设备的影响小,成为一种新型的低成本、长防砂周期的机械防砂方法。内支撑割缝筛管是可膨胀预充填筛管结构中最重要的部分。针对内支撑割缝筛管现有缝型结构,设计开发了内支撑复合缝腔割缝筛管,其显着的结构特点为缝腔外窄内宽,可以延长割缝筛管的使用寿命、扩大泵的吸入面积、减小油流阻力,利于原油的高产采出。井下原油对内支撑复合缝腔割缝筛管的冲蚀作用不可避免,因此,采用室内实验模拟方法,研究了其冲蚀机理,测取了其在不同参数条件下的冲蚀速度,结合BP算法,建立了其冲蚀速度预测模型,并通过割缝外宽与冲蚀速度的转换,建立了其使用寿命预测模型。实验结果表明:①其冲蚀形式主要有点坑、犁削和切片,当砂粒直径较大时,出现了点坑与犁削凹坑或切片凹坑相连接现象,成为沟壑形状的综合型形貌。②筛管参数与筛管的强度和原油流动阻力息息相关。针对通用有限元软件建模复杂、计算时间长且可能出现对于特定领域不能满足精度要求等问题,提出了非自由边界分割网格划分方法,自主开发了内支撑复合缝腔割缝筛管专用有限元分析软件-SFEM,其具有建模简单、内核小、计算速度快等特点。采用SFEM和Fluent软件分别计算了内支撑复合缝腔割缝筛管参数与其强度和原有流动阻力的关系,结合BP算法,建立了内支撑复合缝腔割缝筛管强度预测模型和原油流经内支撑复合缝腔割缝筛管的流动阻力预测模型。基于内支撑复合缝腔割缝筛管的强度预测模型、原油流动阻力预测模型和使用寿命预测模型,采用混合遗传算法,对内支撑复合缝腔割缝筛管进行了多目标优化设计,改变了割缝筛管采用经验公式简单优化的局面。其优化后具有流动阻力小、使用寿命长、强度高的特点,从而为其在油田的推广应用奠定了理论基础。以提高保护外壳的膨胀性能为基础,设计了径向上凹凸变换的外壳结构,可以实现小应力和大位移补偿,为提高可膨胀预充填筛管的现场成功率提供了依据。采用数值分析方法,分析了外壳参数与其膨胀性能的关系,并描述了外壳的膨胀机理。
刘瑞芝,李汛,汛谨,诸凯[10](2002)在《石油割缝管激光切割中的传热问题研究》文中研究表明本文对激光切割石油筛管过程中的温度场进行了理论研究。在求解数学模型中考虑了物性随温度变化,采用了更贴近实际状况的变物性非线性热传导方程。应用有限元法,数值求解了激光切割这种高能流密度、移动点热源所形成的非稳态温度场,得到了激光切割石油筛管过程的传热规律。
二、石油割缝管激光切割中的传热问题研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、石油割缝管激光切割中的传热问题研究(论文提纲范文)
(1)SAGD循环预热割缝筛管参数影响规律研究(论文提纲范文)
0 引言 |
1 数学模型建立 |
1.1 储层内渗流与传热数学模型 |
1.2 井筒内流动与传热数学模型 |
1.2.1 长油管内流动与传热数学模型 |
1.2.2 环空内的流动及传热数学模型 |
1.3 耦合模型 |
2 模型求解 |
3 计算实例 |
3.1 模型准确性验证 |
3.2 蒸汽热力参数分布规律 |
3.3 割缝筛管参数影响规律分析 |
3.3.1 割缝宽度敏感性分析 |
3.3.2 割缝长度敏感性分析 |
3.3.3 割缝密度敏感性分析 |
4 预热效果分析 |
5 结论 |
(2)石油筛管数控多刀铣床刀轴箱动态性能分析(论文提纲范文)
0 引言 |
1 建立刀轴箱有限元模型 |
1.1 材料属性与边界处理 |
1.2 有限元网格划分及求解 |
2 刀轴箱模态分析 |
3 优化措施 |
3.1 刀轴箱结构优化 |
3.2 提高刀轴及刀轴箱制造精度 |
4 结论 |
(3)电火花电解复合加工割缝衬管流阻分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 本课题的研究目的与意义 |
1.2 国内外机械防砂研究现状 |
1.3 国内外割缝筛管研究现状 |
1.3.0 割缝筛管防砂机理 |
1.3.1 割缝筛管结构 |
1.3.2 割缝筛管加工工艺及发展 |
1.4 割缝筛管CFD计算基础 |
1.4.1 计算流体动力学(CFD)概述 |
1.4.2 CFD理论基础 |
1.4.3 Fluent软件介绍 |
1.5 本课题的主要研究内容和技术路线 |
第二章 试验材料与设备 |
2.1 电火花电解复合加工设备 |
2.1.1 机床 |
2.1.2 电源系统 |
2.1.3 伺服进给系统 |
2.2 微观驱替模拟实验装置 |
2.3 试验材料 |
2.3.1 试验管材 |
2.3.2 工具电极 |
2.4 割缝效果评价 |
第三章 割缝筛管有限元模型 |
3.1 割缝筛管物理模型的确定 |
3.2 割缝筛管有限元模型 |
3.2.1 控制方程 |
3.2.2 结构设计 |
3.2.3 边界条件 |
3.2.4 网格划分 |
3.3 求解设置 |
3.4 本章小结 |
第四章 计算结果与分析 |
4.1 布缝状态模拟结果及分析 |
4.2 矩形割缝模拟结果及分析 |
4.2.1 缝宽对压力损失的影响 |
4.2.2 缝长对压力损失的影响 |
4.2.3 原油粘性对压力损失的影响 |
4.2.4 入口速度对压力损失的影响 |
4.3 流阻特性分析 |
4.3.1 压力损失 |
4.3.2 径向渗流 |
4.4 本章小结 |
第五章 缝型结构对地层压力损失的影响 |
5.1 梯形缝模拟结果分析 |
5.1.1 压力损失 |
5.1.2 缝内流速 |
5.2 复合缝模拟结果分析 |
5.2.1 复合缝优化设计 |
5.2.2 缝内流速 |
5.3 台阶缝模拟结果分析 |
5.3.1 台阶缝优化设计 |
5.3.2 缝内流速 |
5.4 缝型对比分析 |
5.4.1 含砂对不同缝型进出口压差影响 |
5.4.2 含砂时不同缝型速度分布 |
5.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
致谢 |
(4)激光切割板材转角轨迹热应力建模与分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与课题来源 |
1.2 激光切割技术的国内外研究现状 |
1.2.1 激光切割技术机理 |
1.2.2 激光切割质量的影响因素 |
1.2.3 热应力产生机理 |
1.3 激光切割板材转角轨迹热应力分析的国内外研究现状 |
1.3.1 转角轨迹机床运动速度衔接技术研究现状 |
1.3.2 激光切割板材转角轨迹的热应力研究现状 |
1.3.3 激光切割板材转角轨迹质量分析的实验技术研究现状 |
1.4 论文主要内容与总体结构 |
第二章 激光切割板材转角轨迹的有限元建模 |
2.1 激光切割板材转角轨迹的有限元建模基础 |
2.1.1 激光切割板材转角轨迹的温度场计算理论 |
2.1.2 激光切割板材转角轨迹的热力学理论 |
2.2 激光切割板材转角轨迹的有限元模型建立 |
2.2.1 ANSYS 有限元瞬态热应力分析介绍 |
2.2.2 建立模型的假设 |
2.2.3 三维激光切割板材转角轨迹的温度场模型建立 |
2.2.4 激光切割板材转角轨迹的应力场模型建立 |
2.3 激光切割板材转角轨迹的切速波动模型 |
2.4 本章小结 |
第三章 激光切割板材转角轨迹的热应力分析 |
3.1 模型的参数设定 |
3.2 数值仿真结果 |
3.2.1 温度场分布分析 |
3.2.2 应力场分布分析 |
3.3 切速波动对热应力分布的影响分析 |
3.3.1 转角大小对热应力分布的影响分析 |
3.3.2 切速大小对热应力分布的影响分析 |
3.4 激光输入能量对热应力分布的影响分析 |
3.4.1 激光功率对温度场的影响分析 |
3.4.2 激光功率对应力场的影响分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 3mm 低碳钢板激光切割板材转角轨迹的实验与分析 |
4.1 激光切割质量分析 |
4.2 实验方案 |
4.2.1 实验条件 |
4.2.2 实验步骤 |
4.3 实验结果分析与验证 |
4.3.1 温度场分布分析 |
4.3.2 应力场分布分析 |
4.3.3 切割工件表面质量观测与分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 总结与展望 |
5.1 总结与创新点 |
5.1.1 本文总结 |
5.1.2 创新点 |
5.2 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间发表的论文 |
(5)筛管梯形缝激光切割技术与光束偏摆随动补偿机构研发(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究的背景 |
1.1.1 割缝筛管加工技术的发展 |
1.1.2 激光切割的特点 |
1.1.3 国内外激光切割技术的发展和应用 |
1.2 课题来源及研究的目的和意义 |
1.2.1 课题来源 |
1.2.2 本项目研究的目的、意义 |
1.3 本课题的国内外研究现状 |
1.4 本课题研究的主要内容和结构安排 |
第二章 三维激光切割理论研究 |
2.1 激光切割原理 |
2.2 激光切割机理 |
2.3 筛管的激光切割技术 |
2.4 激光切割质量的影响因素 |
2.5 激光切割质量缺陷及分析 |
2.6 本章小结 |
第三章 筛管梯形缝的激光切割方法研究 |
3.1 梯形缝激光切割成形方法原理 |
3.2 复合变位切割法 |
3.2.1 复合变位法实施的技术原理 |
3.2.2 复合变位法的缺陷 |
3.3 光束偏摆切割法 |
3.3.1 光束偏摆实施的技术原理 |
3.3.2 梯形缝筛管加工误差补偿技术 |
3.3.3 梯形缝筛管的加工流程 |
3.4 激光切割机床整体设计 |
3.5 激光切割机的关键设备研发 |
3.5.1 悬臂组合机构的设计 |
3.5.2 浮动卡盘的设计 |
3.6 本章小结 |
第四章 随动补偿机构设计 |
4.1 随动补偿机构的技术原理 |
4.2 随动机构的结构设计 |
4.2.0 丝杠的选择 |
4.2.1 伺服电机的选择 |
4.2.3 滚动导轨的选择 |
4.3 随动传感器的设计 |
4.4 传感方案的选择 |
4.5 本章总结 |
第五章 位移传感器的设计 |
5.1 传感器的基本理论 |
5.1.1 静态数学模型 |
5.1.2 静态技术指标 |
5.2 电容传感器的设计 |
5.2.1 电容式位移传感器的工作原理 |
5.2.2 差分电容传感器的结构设计 |
5.3 信号检测电路的设计 |
5.3.1 稳幅文氏振荡器 |
5.3.2 仪用放大器 |
5.3.3 相敏检波器 |
5.3.4 低通有源滤波器 |
5.4 本章小结 |
第六章 传感器的技术指标实验分析 |
6.1 实验方案 |
6.2 实验器材与步骤 |
6.3 实验结果及分析 |
6.4 本章小结 |
第七章 总结与展望 |
7.1 总结 |
7.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
(6)大功率CO2激光切割国产化关键技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 激光切割技术的背景和意义 |
1.2 国内激光切割技术发展概况 |
1.2.1 国内外激光发生器制造技术现状 |
1.2.2 国内外数控机床制造技术现状 |
1.2.3 国内激光切割工艺技术发展概况 |
1.2.4 国内激光切割设备市场概况 |
1.3 本课题研究的目的、主要内容和论文结构安排 |
1.3.1 我国激光切割产业存在的主要问题 |
1.3.2 本课题研究的目的 |
1.3.3 本课题研究的主要内容和结构安排 |
2 激光切割原理 |
2.1 激光的特点 |
2.2 激光加工的优点 |
2.3 激光切割的本质 |
2.4 激光切割的主要特性 |
3 大功率轴快流 CO_2激光发生器制造技术研究 |
3.1 轴快流 CO_2激光器的组成 |
3.2 谐振腔与谐振腔架 |
3.2.1 谐振腔架 |
3.2.1.1 谐振腔架制造和装配工艺剖析 |
3.2.1.2 谐振腔架制造和装配工艺改进 |
3.2.2 谐振腔 |
3.2.2.1 单折谐振腔串接调节原理 |
3.2.2.2 单折谐振腔串接调节的不足之处 |
3.2.2.3 单折谐振腔串接调节的新探索 |
3.3 高压系统 |
3.4 气路系统 |
3.4.1 工作气体的供应 |
3.4.2 真空度和气密性 |
3.4.3 工作气体的循环与冷却 |
3.4.4 输出窗清洁用气与结露问题研究 |
3.5 冷却系统 |
3.6 继电与电子控制系统 |
3.7 外控与外控干扰问题研究 |
3.7.1 NEL-A系列激光器外控原理 |
3.7.1.1 激光器与数控机床联机控制概述 |
3.7.1.2 激光器方式板控制原理 |
3.7.1.3 激光器光祸板工作原理 |
3.7.2 干扰信号的来源 |
3.7.2.1 干扰现象 |
3.7.2.2 干扰信号的来源 |
3.7.2.3 干扰信号的形成过程 |
3.7.3 解决方案选择 |
3.7.4 问题总结 |
3.8 NEL-A系列激光器工作原理与放电拉丝问题研究 |
3.8.1 CO_2激光器的工作原理 |
3.8.1.1 CO_2分子振动—转动能级 |
3.8.1.2 CO_2激光器的激发过程 |
3.8.2 放电拉丝问题的具体表现和危害 |
3.8.2.1 概述 |
3.8.2.2 放电拉丝的分类和成因 |
3.8.3 对策与措施 |
3.8.4 问题结论 |
4 数控激光切割机床制造技术研究 |
4.1 常见数控激光切割机床基本类型 |
4.1.1 数控机床分类 |
4.1.1.1 按控制系统的特点分类 |
4.1.1.2 按伺服系统类型分类 |
4.1.1.3 按数控装置的构成方式分类 |
4.1.1.4 常见数控激光切割机床所属类别 |
4.1.2 激光器、激光束与工件的相互关系 |
4.1.3 数控激光切割机床的辅助工作系统 |
4.1.4 国内几个主要生产厂家及其产品简介 |
4.2 机床镜片 |
4.2.1 圆偏振镜和反射镜选用 |
4.2.2 圆偏振镜和反射镜的保护 |
4.2.3 聚焦镜的选用 |
4.2.4 防反射装置 |
4.3 外光路 |
4.3.1 圆偏振镜与反射镜的调节 |
4.3.2 聚焦镜与喷嘴调节 |
4.3.3 外光路的调节 |
4.4 操作系统 |
4.5 编程软件 |
4.6 辅助系统 |
4.7 模切板切割中垂直度问题研究 |
4.7.1 激光切割机外光路工作原理 |
4.7.1.1 概述 |
4.7.1.2 理想外光路路径 |
4.7.1.3 实际外光路路径 |
4.7.2 问题产生的原因与对策 |
4.7.2.1 几何光学原理 |
4.7.2.2 激光切割机中的实际光路与聚焦镜位置关系 |
4.7.2.3 调节器件设计原则 |
5 板材切割工艺技术研究 |
5.1 板材切割前的设备与工艺准备 |
5.1.1 辅助设备的准备 |
5.1.1.1 气体联接 |
5.1.1.2 冷却水的联接 |
5.1.1.3 稳压电源配置 |
5.1.2 Y轴光路的同轴度调整 |
5.1.3 Z轴光路的同轴度调整 |
5.1.4 探脚的工作原理和调整方法 |
5.1.4.1 工作原理 |
5.1.4.2 调整方法 |
5.1.5 喷嘴的功能及中心的调整 |
5.1.5.1 喷嘴的功能 |
5.1.5.2 调整喷嘴使激光从中心穿过的步骤 |
5.1.6 喷嘴对切割品质的影响及孔径选择 |
5.1.6.1 喷嘴与切割品质的关系 |
5.1.6.2 喷嘴孔径的选择 |
5.1.7 焦点的确定方法 |
5.1.8 聚焦点位置的选择及其与切割面的关系 |
5.1.9 喷嘴与工件距离的设定 |
5.1.10 进给速度的选择 |
5.1.10.1 进给速度太快的影响 |
5.1.10.2 进给速度太慢的影响 |
5.1.10.3 如何适当选择进给速度 |
5.1.11 辅助气体的选择 |
5.1.11.1 气体对切割质量的影响 |
5.1.11.2 气体对穿孔的影响 |
5.1.11.3 有机玻璃等切割时的气体选择 |
5.1.12 功率对切割质量的影响 |
5.1.13 切割参数 |
5.2 垂直度与同轴度的现场操作判断 |
5.2.1 垂直度经验判断 |
5.2.2 同轴度经验判断 |
5.3 金属板材切割 |
5.3.1 碳钢板切割 |
5.3.2 不锈钢板切割 |
5.3.3 铝板切割 |
5.4 非金属板材切割 |
6 总结 |
6.1 本文主要论述的问题 |
6.2 本文主要创新点 |
6.2.1 激光器 |
6.2.2 数控激光切割机 |
6.2.3 切割工艺 |
6.3 展望 |
6.3.1 激光器 |
6.3.2 数控激光切割机和切割工艺 |
致谢 |
参考文献 |
附录A: 作者在读研期间主要工程经历简介 |
附录B: 论文涉及公司简称与全称对应表 |
(7)超稠油油藏水平井筛管损坏研究与保护对策(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 前言 |
1.2 国内外研究现状及进展 |
1.2.1 筛管的发展现状 |
1.2.2 筛管损坏理论研究概况 |
1.2.3 水平井完井技术发展现状 |
1.3 研究目的和意义 |
1.4 课题的研究内容 |
第二章 井眼特征及全角变化率对筛管在下入过程中的影响 |
2.1 井眼特征及全角变化率的描述 |
2.1.1 井眼特征的描述 |
2.1.2 全角变化率的描述 |
2.1.3 井眼轨迹数据处理方法 |
2.2 筛管在下入过程中的模型建立及摩阻力计算 |
2.2.1 水平井段的摩擦阻力 |
2.2.2 垂直井段的摩擦阻力 |
2.2.3 弯曲井段的摩擦阻力 |
2.2.4 三维软杆模型的建立 |
2.3 筛管可下入性分析 |
2.3.1 筛管可下入性判断准则 |
2.3.2 工程实例分析 |
第三章 温度对筛管的热应力分析 |
3.1 水平井筛管的温度计算理论 |
3.1.1 加热半径和加热带平均温度计算 |
3.1.2 实例计算 |
3.2 注蒸汽热采井筛管温度场有限元分析 |
3.2.1 热传导的基本方程 |
3.2.2 热传导的边界条件 |
3.2.3 热传导的初始条件 |
3.2.4 ANSYS 有限元软件简介 |
3.2.5 热采井筛管温度场有限元分析过程 |
3.2.6 温度场数值计算过程说明及实例结果分析 |
3.3 热采井筛管热应力分析 |
3.3.1 弹塑性有限元法 |
3.3.2 筛管应力求解 |
3.3.3 筛管热应力计算结果 |
第四章 注汽振动对筛管的影响 |
4.1 无阻尼作用筛管振动模型 |
4.1.1 筛管刚度矩阵的建立 |
4.1.2 筛管质量矩阵的建立 |
4.1.3 筛管固有振动频率方程 |
4.2 筛管振动固有特性计算 |
4.2.1 筛管有限元模型 |
4.2.2 工程算例 |
4.3 筛管的动力响应分析 |
4.3.1 筛管的结构动力响应分析 |
4.3.2 筛管动力响应分析模型的建立 |
4.3.3 筛管的动力响应结果分析 |
4.3.4 注汽振动对筛管的影响 |
第五章 减少筛管损坏防治措施与保护对策研究 |
5.1 削弱筛管疲劳损坏的对策研究 |
5.2 优选完井工艺 |
5.2.1 筛管的选用 |
5.2.2 完井工艺的优选 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
致谢 |
(8)激光加工石英玻璃小孔的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 激光作用的物理过程描述 |
1.1.1 激光能量的吸收 |
1.1.2 材料的加热 |
1.1.3 材料的熔化与气化 |
1.2 激光加工的国内外发展现状 |
1.3 石英玻璃概述 |
1.3.1 石英玻璃的历史简介 |
1.3.2 石英玻璃的性能 |
1.3.3 石英玻璃的主要品种和用途 |
1.4 石英玻璃的传统加工方法 |
1.5 石英玻璃的激光加工 |
1.5.1 激光加工石英玻璃的国内外现状 |
1.5.2 激光打孔、切割模型的研究现状 |
1.6 课题的来源、目的、研究方法以及章节安排 |
第2章 激光加工石英玻璃的温度场模拟 |
2.1 激光加工石英玻璃小孔的原理及其模型 |
2.1.1 有限元法的基本思想 |
2.1.2 建立激光打孔的模型 |
2.2 有限元方程推导 |
2.3 计算结果及其分析 |
2.3.1 石英玻璃物理参数 |
2.3.2 有限元模型 |
2.3.3 加载参数 |
2.3.4 加载和计算结果分析 |
2.4 本章小结 |
第3章 石英玻璃激光打孔的热应力及热变形理论研究 |
3.1 概述 |
3.2 模型的建立 |
3.3 模型的求解方法及其程序 |
3.4 计算结果与分析 |
3.5 本章小结 |
第4 章 试验条件及方法 |
4.1 激光加工石英玻璃的可行性 |
4.2 桁架式石英管折叠式CO_2气体激光器 |
4.3 激光精密切割机床 |
4.4 试验材料 |
4.5 夹具设计 |
4.6 视频显微镜XTZ-10ST |
4.7 试验方法 |
4.7.1 激光打孔 |
4.7.2 激光切孔 |
4.7.3 小孔尺寸测量 |
4.7.4 裂纹观察 |
4.8 本章小结 |
第5 章 激光加工石英玻璃小孔试验及结果分析 |
5.1 激光打孔试验 |
5.1.1 激光打孔描述 |
5.1.2 试验结果及其分析 |
5.2 石英玻璃激光切孔的试验研究 |
5.2.1 激光切割的原理 |
5.2.2 激光切割的主要方式 |
5.2.3 激光切割的主要工艺参数 |
5.2.4 工程材料的激光切割 |
5.2.5 试验结果及其分析 |
5.3 裂纹观察 |
5.4 本章小结 |
结论及展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录A 攻读硕士学位期间所发表的学术论文目录 |
(9)可膨胀预充填防砂筛管及防砂机理研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
创新点摘要 |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究的目的和意义 |
1.2 课题研究背景及国内外研究现状 |
1.2.1 滤砂管防砂技术研究现状 |
1.2.2 管外砾石充填防砂方法研究现状 |
1.2.3 双层预填充筛管研究现状 |
1.2.4 可膨胀筛管研究现状 |
1.2.5 材料的冲蚀研究现状 |
1.3 课题的主要研究内容 |
1.3.1 课题的提出 |
1.3.2 课题的主要研究内容 |
第2章 可膨胀预充填筛管的膨胀及防砂机理 |
2.1 油层的出砂机理 |
2.2 可膨胀预充填筛管的整体结构设计 |
2.2.1 可膨胀预充填筛管的结构设计 |
2.2.2 可膨胀预充填筛管的施工工艺设计 |
2.3 可膨胀预充填筛管的膨胀机理 |
2.4 可膨胀预充填筛管的防砂机理 |
第3章 内支撑复合缝腔割缝筛管的冲蚀机理与使用寿命预测 |
3.1 内支撑复合缝腔割缝筛管的冲蚀实验方法 |
3.1.1 内支撑复合缝腔割缝筛管的冲蚀实验原理 |
3.1.2 内支撑复合缝腔割缝筛管的冲蚀量的测量 |
3.2 内支撑复合缝腔割缝筛管的冲蚀试验结果与分析 |
3.2.1 流体流速对割缝筛管冲蚀量的影响 |
3.2.2 砂粒粒径对割缝筛管冲蚀量的影响 |
3.2.3 砂粒浓度对割缝筛管冲蚀量的影响 |
3.2.4 冲蚀角对割缝筛管冲蚀量的影响 |
3.3 内支撑复合缝腔割缝筛管的冲蚀机理 |
3.3.1 冲蚀实验参数对筛管割缝外围区域材料冲蚀形貌的影响 |
3.3.2 筛管割缝外围区域材料的冲蚀机理 |
3.3.3 冲蚀实验参数对筛管割缝区域材料冲蚀形貌的影响 |
3.3.4 筛管割缝区域材料的冲蚀机理 |
3.4 内支撑复合缝腔割缝筛管的使用寿命预测 |
3.4.1 内支撑复合缝腔割缝筛管冲蚀量的预测 |
3.4.2 内支撑复合缝腔割缝筛管冲蚀量的预测值与实验测量值的对比 |
3.4.3 内支撑复合缝腔割缝筛管使用寿命的预测 |
3.4.4 内支撑复合缝腔割缝筛管参数与其使用寿命的关系 |
3.5 采用等离子体加工的割缝筛管抗磨损试验及结论 |
3.6 内支撑复合缝腔割缝筛管预防冲蚀的措施 |
3.7 本章小结 |
第4章 内支撑复合缝腔割缝筛管的强度分析及软件开发 |
4.1 内支撑复合缝腔割缝筛管有限元分析专用软件 SFEM 的开发 |
4.1.1 内支撑复合缝腔割缝筛管的有限元网格划分 |
4.1.2 内支撑复合缝腔割缝筛管的有限元计算结果可视化显示 |
4.2 内支撑复合缝腔割缝筛管有限元分析软件应用举例 |
4.3 SFEM 的计算结果与 ANSYS 计算结果及 API 标准值的比较分析 |
4.3.1 内支撑复合缝腔割缝筛管强度计算结果与API 推荐值的比较分析 |
4.3.2 SFEM 的计算结果与ANSYS 计算结果的比较分析 |
4.4 内支撑复合缝腔割缝筛管的参数对其强度的影响分析 |
4.5 内支撑复合缝腔割缝筛管强度预测模型 |
4.5.1 BP 神经网络的建模过程 |
4.5.2 BP 神经网络的改进方法 |
4.6 本章小结 |
第5章 原油流经内支撑复合缝腔割缝筛管的阻力分析 |
5.1 原油流经内支撑复合缝腔割缝筛管的流阻计算模型 |
5.1.1 原油流动的控制方程 |
5.1.2 原油流动的边界条件 |
5.1.3 模型求解 |
5.2 原油流动阻力的计算结果分析 |
5.3 复合缝腔割缝与梯形割缝的原油流动阻力对比分析 |
5.4 原油流经内支撑复合缝腔割缝筛管的流动阻力预测模型 |
5.4.1 原油流经内支撑复合缝腔割缝筛管的流动阻力预测模型 |
5.4.2 原油流经内支撑复合缝腔割缝筛管的流动阻力预测模型的验证 |
5.5 本章小结 |
第6章 内支撑复合缝腔割缝筛管的参数优化 |
6.1 设计变量和目标函数 |
6.2 约束条件 |
6.3 内支撑复合缝腔割缝筛管的多目标优化方法 |
6.3.1 基于 Pareto 方法的混合遗传算法 |
6.3.2 编码 |
6.3.3 初始种群的产生 |
6.3.4 适应度函数的确定 |
6.3.5 遗传操作 |
6.3.6 多目标之间权重系数的确定 |
6.4 内支撑复合缝腔割缝筛管的多目标参数优化结果 |
6.5 现场应用情况 |
6.6 本章小结 |
第7章 可膨胀预充填筛管外壳的结构设计及数值分析 |
7.1 可膨胀预充填筛管外壳的结构设计 |
7.2 可膨胀预充填筛管外壳膨胀性能的数值模拟方法 |
7.3 可膨胀预充填筛管外壳膨胀性能的数值模拟结果及分析 |
7.3.1 不同小径的可膨胀预充填筛管外壳的数值计算结果及分析 |
7.3.2 不同壁厚的可膨胀预充填筛管外壳的数值计算结果及分析 |
7.4 可膨胀预充填筛管外壳的膨胀机理分析 |
7.5 本章小结 |
第8章 结论和建议 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历、在学期间的研究成果 |
(10)石油割缝管激光切割中的传热问题研究(论文提纲范文)
1 引言 |
2 数学模型的建立 |
2.1 激光切割石油筛管的描述 |
2.2 数学模型的建立 |
3 计算结果与分析 |
3.1 不同时刻管材的整体温度场 |
3.2 某一固定点的温度随时间的变化曲线 |
3.3 沿切割方向上的表面温度分布特征 |
4 结论 |
四、石油割缝管激光切割中的传热问题研究(论文参考文献)
- [1]SAGD循环预热割缝筛管参数影响规律研究[J]. 李朋,张艳玉,孙晓飞,李冬冬,刘洋,陈会娟. 工程热物理学报, 2020(04)
- [2]石油筛管数控多刀铣床刀轴箱动态性能分析[J]. 吴学宏,芮执元,杨贺来,张瑞斌,叶炜琪. 制造业自动化, 2018(05)
- [3]电火花电解复合加工割缝衬管流阻分析[D]. 孙克强. 中国石油大学(华东), 2016(07)
- [4]激光切割板材转角轨迹热应力建模与分析[D]. 吴问才. 上海交通大学, 2013(02)
- [5]筛管梯形缝激光切割技术与光束偏摆随动补偿机构研发[D]. 严伟明. 扬州大学, 2012(07)
- [6]大功率CO2激光切割国产化关键技术研究[D]. 司立众. 南京理工大学, 2009(07)
- [7]超稠油油藏水平井筛管损坏研究与保护对策[D]. 车强. 中国石油大学, 2009(03)
- [8]激光加工石英玻璃小孔的研究[D]. 曹茂林. 湖南大学, 2007(04)
- [9]可膨胀预充填防砂筛管及防砂机理研究[D]. 张建乔. 中国石油大学, 2007(03)
- [10]石油割缝管激光切割中的传热问题研究[J]. 刘瑞芝,李汛,汛谨,诸凯. 工程热物理学报, 2002(S1)