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油气装备仿生织构设计理论与超快激光制备关键技术研究及应用示范
仿生表面织构起源 传统摩擦学认为光滑表面具有较低摩擦力和磨损,反之,非光滑表面会带来较大的摩擦力和磨损。而自然界进化过程中,某些生物的表面微观结构具有优异的自润滑和抗磨减磨性能,如鲨鱼皮表面微沟槽表现的超低流体阻力,穿山甲表面微结构的优异耐磨抗磨性能。因此,如能掌握其机理,则可进行工业应用。 钻头轴承及压裂泵柱塞密封系统仿生织构润滑减磨设计及应用 织构化钻头轴承 钻头作为破碎岩石形成井眼的重要工具之一,在高温高压、冲击动载及贫脂润滑的恶劣环境下,其核心部件钻头滑动轴承易发生黏着磨损从而最终导致钻头整体失效破坏,亟需降耗增寿的新技术来为其安全、可靠使用和延寿经济运行保驾护航。 发明了基于多物理场耦合的超快激光精准高效制备的冰霜辅助超快激光刻蚀分束技术(US17026096,ZL202011229792.1),形成了钻头轴承轴径曲面仿生织构的纳秒/皮秒的激光加工与表征评价方法;目前正在与中国科学院上海光学精密机械研究所和中石化江钻石油机械有限公司开展钻头轴承织构工业化的超快激光加工与质量检测流水线建设和现场应用研究测试,可满足织构化钻头2000支的年产量需求。 建立了织构钻头轴承润滑减磨性能优化设计的理论研究与实验测试评价方法(ZL201310416270.6,ZL201710973537.X,.ZL201810946598.1)。以摩擦系数、磨损量、油膜厚度、温升和无量纲承载能力等为评价指标,基于理论研究、单元实验和全尺寸的台架实验,模拟测试工况下初步优选的圆形、椭圆形、人字形沟槽织构可使钻头轴承减磨性能和寿命提升50%以上。 织构化柱塞密封系统 柱塞动密封系统是油气增产压裂作业实施中压裂泵装备的关键部件之一,其在超高压、冲击动载及交变往复运动工况下,压裂泵柱塞动密封系统易发生磨损失效而导致密封刺漏等失效,是制约压裂泵工作性能、可靠性和作业成本的关键因素, 亟需创新的设计方法来提升压裂泵柱塞动密封系统的寿命及可靠性。 发明了柱塞表面仿生织构大尺寸拼接刻蚀工艺规划及参数优化设计方法(ZL201910892024.5), 创新研发了柱塞织构批量化激光分束加工的软件控制系统和配套夹具系统。 发明了表面织构化压裂泵柱塞及其动密封系统性能抗磨减磨性能优化设计的理论研究与试验测试评价方法(ZL201310423514.3),基于理论模拟、单元及全尺寸台架实验,初步优选的圆形和椭圆形织构布置于压裂泵柱塞表面可实现柱塞动密封系统的摩擦系数和温升降低45%以上,寿命延长30%以上,目前正在与中石油第四石油机械有限公司和中油国家钻井装备工程技术研究中心有限公司开展现场应用试验测试。 未来应用前景及市场规模预测 该技术垂直应用领域为油气勘探开发装备、油气集输装备、通用机械装备的润滑、密封、抗冲蚀与减阻等领域,摩擦消耗了一次能源的1/3以上,80%的装备失效是由磨损引起的。两者造成的损失相当于GDP2%-7%,2019年我国的GDP为99万亿元,按5%计算约为4.95万亿元。
西南石油大学 2021-05-10
《自然·通讯》报道华东理工大学乙炔选择性加氢催化剂设计新策略
近日,我校化工学院催化反应工程团队在机理驱动的乙炔选择性加氢催化剂活性位点设计领域取得新进展。
华东理工大学 2022-10-11
建议与探索:关于非机动车道路优化设计的改良标准与策略的研究报告
武汉城市自 2007 年底获批全国“两型社会”试验区以后,其改革、建设及城镇化发展取得了明显成效,是我国城镇化过程中的突出代表。
中南财经政法大学 2022-08-01
成都市冠卓品牌设计责任有限公司——开展“走进乡村忘城镇”走访慰问活动
成都市冠卓品牌设计责任有限公司总经办一行领导走访慰问四川省成都市明目村以及吉林省吉林市昌邑区桦皮厂镇永胜村三社刘富华女士家
成都市冠卓品牌设计责任有限公司 2022-09-12
人才需求:研发工程师,也可以接受应届本科生(机械类、汽车设计类专业)
研发工程师,也可以接受应届本科生(机械类、汽车设计类专业)
山东永利新能源车业有限公司 2021-08-23
中国高等教育学会关于召开设计赋能乡村振兴创新教育论坛的通知
为全面学习贯彻党的二十大精神,砥砺奋进,绘就蓝图,发挥高校“立德树人”根本任务,引导大学师生奋力谱写乡村振兴新篇章,经研究,中国高等教育学会决定举办设计赋能乡村振兴创新教育论坛。
中国高等教育学会 2023-09-22
厦门大学化学化工学院朱志教授等在微流控技术赋能识别分子的高效筛选研究取得新进展
近日,化学化工学院朱志教授和苏州大学丁鸿铭教授合作在识别分子筛选领域取得重要突破,相关成果以“Synergetic Collision and Space Separation in Microfluidic Chip for Efficient Affinity-Discriminated Molecular Selection”为题,发表于《美国国家科学院院刊》(Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.,DOI:10.1073/pnas.2211538119)。
厦门大学 2022-10-12
工信部:我国牵头的首个自动驾驶测试场景国际标准正式发布
由我国牵头制定的首个自动驾驶测试场景领域国际标准ISO 34501: 2022 Road vehicles —— Test scenarios for automated driving systems —— Vocabulary《道路车辆自动驾驶系统测试场景词汇》正式发布。
工信部装备工业一司 2022-10-14
基于机器视觉的无人机自动检测方法及无人机管制方法
一种基于机器视觉的无人机自动检测方法及无人机管制方法,利用图像采集装置自动巡天;自适应光照变化并躲避强光的直射,获取待检测区域的图像序列,利用序列图像之间的目标运动特性和单幅图像中的目标与背景的差异,自动检测无人机等低空飞行器,并通过对其卫星定位信道和遥控信道进行无线电干扰以实现无人机管制的目的
华中科技大学 2021-04-10
一种基于距离保持水平集的牛肉图像中背长肌自动分割方法
本发明涉及一种基于距离保持水平集的牛肉图像中背长肌自动分割方法。首先采用摄像机标定法对CCD摄像机进行标定,选取从屠宰场购买的牛胴体眼肌切片作为样本,利用改进的样本块修复模型恢复图像反光区域原有信息。提取眼肌切面区域中的候选区域,从中寻找一个处于背长肌区域的小矩形区域,其外轮廓设为初始轮廓曲线。设定迭代规则自动确定权系数ν的值,自适应控制水平集演化,检测相邻10次的系数函数(f(Ck))值,若这10个值的方差小于某一阈值(定为f(C0)/100),停止迭代,获得牛肉眼肌区域。对图像人工标记前景和背景区域,再对标记后的原始图像进行分水岭变换,最后提取出的眼肌区域即为最终目的眼肌区域。利用本发明可以实现牛肉图像中背长肌的自动分割,从而进行牛肉眼肌特征的提取,实现牛肉质量等级自动评定。
中国农业大学 2021-04-11
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