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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
基于纳秒-皮秒-飞秒
激光
技术的金属制品 3D 打印方法及系统
本发明公开了一种基于纳秒-皮秒-飞秒激光技术的金属制品 3D 打印方法,该方法采用集成光纤激 光器提供纳秒激光对金属原材料进行烧结熔化及固化,同时,使用皮秒或飞秒激光对精加工区域进行 精加工。实时监测系统可采用多种宏观和微观检测手段,具体选用哪些检测手段取决于待制作产品所 需精度。本发明可实现更精确的尺寸控制,提高了打印效率,省去了传统 3D 打印后所需的清
武汉大学
2021-04-14
一种双碟片串接的泵浦光多程传输系统及碟片固体
激光
器
本发明公开了一种双碟片串接的泵浦光多程传输系统,该系统 包括第一离轴抛物面反射镜,第一直角反射镜组,其位于所述第一离 轴抛物面反射镜的反射光路上;第一碟片激光晶体,置于第一离轴抛 物面反射镜焦点处;球面反射镜,第二离轴抛物面反射镜,其与所述 第一离轴抛物面反射镜相对于过所述球面镜球心的平面α对称设置; 第二直角反射镜组,其位于所述第二离轴抛物面反射镜反射光路上; 第二碟片激光晶体,其与所述第一碟片激光晶体相对于过所述
华中科技大学
2021-04-14
华东师范大学低温强磁场物性
测量
系统国际招标采购项目公开招标公告
低温强磁场物性测量系统国际招标采购项目招标项目的潜在投标人应在微信公众号“东松投标”。获取招标文件,并于2022年07月12日14点00分(北京时间)前递交投标文件。
华东师范大学
2022-06-21
一种基于极坐标参数化的航空摄影
测量
光束法平差的方法
本发明涉及一种基于极坐标参数化的航空摄影测量光束法平差的方法,包括以下步骤:1)通过航空拍摄测量区域得到一系列图像,提取并匹配测量区域所有图像的特征点;2)基于极坐标参数化表达特征点;3)建立基于极坐标参数化的光束法平差的观测方程基于极坐标参数化的观测方程进行区域网平差。
北京大学
2021-02-01
一种基于 PID 反馈的预失真修正方法及 LED 结温温度
测量
方法
本发明公开了一种基于 PID 反馈的预失真方法,所述方法包括分别对采集的功率放大器输出信号中正半部分幅值、负半部分幅值和直流分量进行提取进而分别进行 PID 反馈修正,使功率放大器输出信号随时间的变化而能保持稳定。此外,在功率放大器输出稳定前提下,将基于磁纳米粒子的非接触式测温的方法应用在大功率LED灯结温温度测量。本发明基于 PID 反馈的预失真修正方法是对功率放大器的放大倍数进行实时调节,使功率放大器输出信号的正
华中科技大学
2021-04-14
一种具有高单纵模成品率的脊波导分布反馈半导体
激光
器
本发明提供的具有高单纵模成品率的脊波导分布反馈(DFB)半 导体激光器,是由自下而上依次排列的 N 型电极(1)、衬底(2)、下包层 (3)、下分别限制层(4)、应变多量子阱有源层(5)、上分别限制层(6)、缓 冲层(7)、光栅层(8)、上包层(9)、第一脊条(10)、第二脊条(11)、第一 脊条上的 P 型电极(12)、第二脊条上的 P 型电极(13)组成。本发明通过 在单个半导体激光器管芯上制作端面反射率相位相差π/2 的两个
华中科技大学
2021-04-14
一种适用于多视角自动化配准多站地面
激光
点云数据的方法
本发明涉及一种多视角地面激光点云数据自动化全局配准方法。该方法分为两个关键的模块:语义 特征点的提取与特征匹配。第一步,进行语义特征点的提取,通过数据切片、距离聚类、几何基元拟合 等一系列方式,获得语义特征点;第二步,进行语义特征点的匹配,通过构建三角几何约束条件与语义 约束条件来匹配语义特征点;并采用几何一致性的聚类方式剔除其中错误的匹配;最后,以匹配的特征 点个数的倒数作为权值,构建一个加权无向图,以加权无向图的最小生成树作为配准的路径,最终得到 各个站的全局配准参数,实现全局最优配准。本发明构筑了一种适用于多视角的自动化地面站激光点云 配准方法,该方法能够有效抵抗噪声、点密度与遮挡的影响,提高了激光扫描作业效率,具有很好的实 用价值。
武汉大学
2021-04-13
一种用于
激光
解吸离子化质谱的螺旋二十四面体结构基底
本发明公开了一种用于激光解吸离子化质谱的螺旋二十四面体结构基底,该基底为三维网络状结构,表面覆盖一层贵金属,能与激光发生耦合,吸收并转移激光能量到待测分析物分子,使之脱附并裂解成带电荷的分子碎片。所述的螺旋二十四面体结构(Gyroid结构)服从以下关系:其中L为螺旋二十四面体结构的周期,t调节螺旋二十四面体结构的形貌。
东南大学
2021-04-14
一种高精度的航空发动机叶片自动三维
测量
方法和系统
本发明公开了一种高精度的航空发动机叶片自动三维测量方法, 包括以下步骤:1)配准:将设计模型所处的设计坐标系与工件实体所 处的测量坐标系进行配准;2)路径规划:通过数据处理装置规划距离 传感器在测量过程中的运动路径,以使工件实体上的被测区域一直处 于距离传感器的测量范围内;3)自动测量:距离传感器对工件实体的 正面区域和反面区域进行采样,得到工件实体的完整表面轮廓。本发 明使用距离传感器作为测量终端,可以获得被测区域
华中科技大学
2021-04-14
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