基于响应面法的钩尾框渐进热弯曲工艺多目标优化 被引量：10

1

作者 夏玉峰 杨显红 +1 位作者 郑晓凯 陈邦华 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期2977-2984,共8页

根据某锻造厂生产某型号钩尾框弯曲工艺中出现弯曲载荷过大、根部拉伤以及平板根部变薄严重的问题,提出一种新型厚板渐进热弯曲工艺。以降低弯曲载荷、降低根部出现裂纹趋势以及保证钩尾框平板厚度合理为优化目标,并以凸模速度、副辊尺... 根据某锻造厂生产某型号钩尾框弯曲工艺中出现弯曲载荷过大、根部拉伤以及平板根部变薄严重的问题,提出一种新型厚板渐进热弯曲工艺。以降低弯曲载荷、降低根部出现裂纹趋势以及保证钩尾框平板厚度合理为优化目标,并以凸模速度、副辊尺寸、辊与坯料间摩擦因素以及主副辊在高度和水平方向的距离为优化变量,采用正交实验与Design-expert软件进行响应面(RSM)拟合建模分析,得到3个目标量的二阶响应面模型,并通过数值模拟验证所建立的响应面模型准确性,其相对误差小于8%,可用于后续优化。生产实践结果表明,通过多目标优化后钩尾框新型渐进弯曲模结构可以把弯曲载荷力降低40%,能够有效降低根部出现裂纹趋势保证平板最小厚度。 展开更多

关键词 厚板热弯曲 渐进弯曲 有限元模拟 响应面法 多目标优化

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基于响应面法的汽车离合器盘毂温锻-冷精整工艺多目标优化 被引量：6

2

作者 夏玉峰 杨建兵 +1 位作者 田永生 杨显红 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期3203-3210,共8页

将温锻-冷精整工艺引入汽车某型离合器盘毂的生产中,结合响应面法(RSM)与弹塑性有限元模拟(FEM)对盘毂冷精整工艺参数的多目标优化问题进行研究。以减小终挤压件轴向翘曲角、减小齿面径向回弹量和降低终挤压件最大损伤值为优化目标,并... 将温锻-冷精整工艺引入汽车某型离合器盘毂的生产中,结合响应面法(RSM)与弹塑性有限元模拟(FEM)对盘毂冷精整工艺参数的多目标优化问题进行研究。以减小终挤压件轴向翘曲角、减小齿面径向回弹量和降低终挤压件最大损伤值为优化目标,并以精整凸模速度、精整凹模半锥角、温锻件与精整凹模间摩擦因数、精整量以及温锻件法兰厚度为优化变量,采用正交试验设计与Design-Expert V8软件进行RSM拟合建模分析,得到终挤压件的齿面径向回弹量与最大损伤值的二阶响应面模型和终挤压件轴向翘曲角的线性响应面模型,并通过FEM验证模型的准确性,其误差绝对值小于6.3%,可用于后续优化。生产实践表明多目标优化后的温锻-冷精整工艺能够生产出表面质量好、尺寸精确的优良盘毂零件。 展开更多

关键词 离合器盘毂 温锻-冷精整 弹塑性有限元模拟 响应面法 多目标优化

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基于RSM的立柱加强板定位布局多目标优化 被引量：2

3

作者 夏玉峰 任莉 +1 位作者 叶彩红 王力 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期1600-1607,1626,共9页

为了提高汽车B柱装配质量,选取立柱加强板零件为对象,以零件上各定位块的坐标为优化变量,以侧围外板与立柱加强板的装配间隙为优化目标,基于响应面法(response surface methodology,RSM)与尺寸控制系统(3DCS)三维公差分析软件,建立两者... 为了提高汽车B柱装配质量,选取立柱加强板零件为对象,以零件上各定位块的坐标为优化变量,以侧围外板与立柱加强板的装配间隙为优化目标,基于响应面法(response surface methodology,RSM)与尺寸控制系统(3DCS)三维公差分析软件,建立两者之间的二阶响应面模型,通过响应曲面图和等高线图分析各变量之间的交互影响规律,并借助于Design-expert软件对目标函数进行优化,得到各定位块最佳的坐标组合,即定位块L1的X方向坐标值为1 360mm,L2的X方向坐标值为1 538mm,L3的Z方向坐标值为241mm,L4的Z方向坐标值为250mm.结果表明:与原始装配结果相比,3个检测点的装配间隙分别减小了41.5%、31.8%、39.7%,并达到了超差率要求,有效地解决了B柱传统装配中过程极易出现的间隙过大的问题,生产实践结果进一步验证了该方法的可行性,同时极大地提高B柱的装配效率. 展开更多

关键词 装配质量 定位布局 响应面法(RSM) 多目标优化 3DCS

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基于类等势场法和模型的锻件预制坯设计 被引量：2

4

作者 夏玉峰 陈邦华 +1 位作者 杜婉婉 杨显红 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期804-811,共8页

利用塑性变形过程中金属的流动规律与静电场等势线分布类似这一特性,提出一种预制坯设计的新方法—类等势场法,并采用此方法对某齿轮锻件进行预成形设计。利用ANSYS软件得出预制坯形状,以此形状为局部变量,以压机速度、摩擦因数、温度... 利用塑性变形过程中金属的流动规律与静电场等势线分布类似这一特性,提出一种预制坯设计的新方法—类等势场法,并采用此方法对某齿轮锻件进行预成形设计。利用ANSYS软件得出预制坯形状,以此形状为局部变量,以压机速度、摩擦因数、温度为全局变量,以成形载荷、填充率、晶粒尺寸为优化目标,利用有限元软件DEFORM-3D进行数值模拟,并采用Matlab软件中的MBC(model-based calibration)工具箱对其进行数学建模及优化,最后在预锻工艺参数不变的条件下,得到终锻的最佳工艺参数组合是等势线ξ为0.205 V时的预制坯形状及压机速度为56 mm/s、摩擦因数为0.2、温度为1 000℃。生产实践表明:该方法设计的齿轮与传统方法相比,终锻成形载荷下降40%,材料利用率提高56.7%,而且组织得到细化。 展开更多

关键词 齿轮锻件 等势场 预成形设计 优化 数值模拟

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基于MBC工具箱的汽车内板件成形多目标优化 被引量：1

5

作者 夏玉峰 田永生 +1 位作者 杨建兵 陈邦华 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期31-36,43,共7页

为了研究成形工艺参数对板料成形回弹量和板料厚度的影响,以某汽车内板件为对象,基于MATLAB软件中MBC(Model-Based Calibration)工具箱建立了参数(摩擦系数、压边力、成形阻力系数和板料尺寸)与目标函数(回弹量和板料厚度)之间的数学模... 为了研究成形工艺参数对板料成形回弹量和板料厚度的影响,以某汽车内板件为对象,基于MATLAB软件中MBC(Model-Based Calibration)工具箱建立了参数(摩擦系数、压边力、成形阻力系数和板料尺寸)与目标函数(回弹量和板料厚度)之间的数学模型,借助于MBC工具箱中的CAGE优化模块对目标函数进行优化,得到最佳参数组合,即摩擦系数0.125、压边力350kN、板料尺寸250mm×360mm,拉延筋阻力系数分别为20%、10%、6%和35%.同时,通过有限元模拟和实际生产实践,验证了所提出方法的可行性. 展开更多

关键词 汽车内板件 板料成形 MBC工具箱 有限元模拟 多目标函数优化

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BR1500HS高强钢与5CrMnMo模具钢的瞬态接触换热系数 被引量：1

6

作者 夏玉峰 张严东 纪帅 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期4434-4441,共8页

利用自制的实验装置,分析热冲压传热过程并将其简化为一维传热,在一定压力和一定的保温时间下测量高强钢和模具的温度变化,基于改进的反传热算法求解在一定界面平均温度和压力以及一定的保温时间下的界面换热系数的变化。研究结果表明:... 利用自制的实验装置,分析热冲压传热过程并将其简化为一维传热,在一定压力和一定的保温时间下测量高强钢和模具的温度变化,基于改进的反传热算法求解在一定界面平均温度和压力以及一定的保温时间下的界面换热系数的变化。研究结果表明:换热系数随着温度和压力的升高而增大且与温度以及压力近似呈幂函数关系,高温时换热系数对压力的敏感性较低温时高。随着保温时间的增加,氧化严重,换热系数减小,且随着压力和保温时间的增加,换热系数逐渐趋于稳定。在一定保温时间下,换热系数只与温度和压力有关,且压力对换热系数的影响较温度对换热系数的影响大,将温度和压力与换热系数很好地拟合在一起,得到换热系数随温度和压力变化的表达式。 展开更多

关键词 高强钢 模具钢 一维传热 换热系数 反传热算法 温度 压力 氧化

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BR1500HS超高强度钢本构模型的建立及验证 被引量：1

7

作者 夏玉峰 纪帅 张严东 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期1111-1120,共10页

在Gleeble3500热模拟实验机上,采用等温热拉伸实验对BR1500HS超高强度钢在变形温度为1 023,1 073,1 123和1 173 K,应变速率为0.01,0.10和1.00 s-1条件下的热流变行为进行研究。根据蠕变理论及实验流动应力曲线确定材料变形激活能、硬化... 在Gleeble3500热模拟实验机上,采用等温热拉伸实验对BR1500HS超高强度钢在变形温度为1 023,1 073,1 123和1 173 K,应变速率为0.01,0.10和1.00 s-1条件下的热流变行为进行研究。根据蠕变理论及实验流动应力曲线确定材料变形激活能、硬化指数等相关材料常数并引入Zener-Hollomon参数。通过位错密度演化模型描述加工硬化和动态回复对流动应力的影响,并建立包含稳态应力σss、屈服应力σ0和动态回复速率系数r这3个参数的本构模型。研究结果表明:由建立的本构模型所绘制的流动应力曲线与实验曲线具有高度一致性,所建立的本构模型能够应用于BR1500HS超高强度钢热拉伸过程的数值模拟及热成形工艺分析。通过回归分析法建立模型参数关于Z参数的表达式,获得流变应力与变形条件的关系。 展开更多

关键词 BR1500HS超高强度钢 动态回复 Z参数 本构模型

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基于Taguchi正交试验的侧围外板定位布局稳健设计 被引量：1

8

作者 夏玉峰 王天宇 +3 位作者 杨栋 姜来 赵佳 龙帅 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第4期494-499,共6页

针对汽车B柱装配质量存在的问题,提出对B柱零件的装配定位布局进行稳健性设计的方法。以侧围外板为对象,以各定位块的坐标为设计参数,以零件制造偏差和定位偏差为噪声因素设计试验表,进行Taguchi正交试验。以侧围外板与立柱加强板的装... 针对汽车B柱装配质量存在的问题,提出对B柱零件的装配定位布局进行稳健性设计的方法。以侧围外板为对象,以各定位块的坐标为设计参数,以零件制造偏差和定位偏差为噪声因素设计试验表,进行Taguchi正交试验。以侧围外板与立柱加强板的装配间隙作为衡量装配质量的指标,建立相应的稳健性评价函数并推导出信噪比计算公式。在此基础上利用3DCS软件进行装配偏差仿真,确定稳健设计方案。模拟验证结果表明,与原始定位布局相比,稳健设计后的定位布局的测量超差率显著降低,有效地减小了装配间隙,解决了B柱装配偏差太大的问题,证明了该方法的可行性。 展开更多

关键词 稳健设计 定位布局 Taguchi正交试验 装配偏差

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压力和氧化作用对热冲压界面换热系数的影响

9

作者 夏玉峰 张严东 纪帅 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期1471-1476,共6页

针对热冲压过程中钢板容易氧化的特点,测定了不同保温时间下板料氧化皮厚度的变化情况,利用自制实验装置测量热冲压板料和模具的温度,运用有限元软件模拟热冲压板料与模具之间的热交换过程,并结合最小二乘法求解压力1~10 MPa和氧化皮厚... 针对热冲压过程中钢板容易氧化的特点,测定了不同保温时间下板料氧化皮厚度的变化情况,利用自制实验装置测量热冲压板料和模具的温度,运用有限元软件模拟热冲压板料与模具之间的热交换过程,并结合最小二乘法求解压力1~10 MPa和氧化皮厚度9~135μm条件下的等效换热系数,分析了板料的氧化作用和压力及其交互作用对换热系数的影响.结果表明：换热系数随着板料氧化皮厚度的增加而逐渐减小,且其降幅逐渐趋缓;随着压力增加,换热系数增大,且与压力保持幂函数的增长关系;压力增加将导致氧化皮破裂,使其氧化作用对换热的阻碍效果逐渐减弱,而换热系数对压力的敏感性随着氧化皮厚度的增加而增强.同时,将氧化皮厚度、压力和换热系数进行整体拟合,得到了换热系数随氧化皮厚度和压力变化的关系式. 展开更多

关键词 换热系数 最小二乘法 氧化作用 压力 交互作用

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竹-PVA纤维再生混凝土组合结构大棚棚架的性能研究

10

作者 夏玉峰 王海超 高超 《安徽工业大学学报（自然科学版）》 CAS 2019年第3期273-277,282,共6页

竹-PVA纤维混凝土组合结构拱架由T型竹胶板拱架和PVA混凝土边桁架构成。参考相关文献推荐的跨高比结合结构力学求解器试算结果确定最优拱架跨度和高度及截面尺寸,并通过反复试验确定最终边桁架混凝土配合比。为确定棚架结构的实际承载特... 竹-PVA纤维混凝土组合结构拱架由T型竹胶板拱架和PVA混凝土边桁架构成。参考相关文献推荐的跨高比结合结构力学求解器试算结果确定最优拱架跨度和高度及截面尺寸,并通过反复试验确定最终边桁架混凝土配合比。为确定棚架结构的实际承载特性,对普通单栋大棚拱架进行分级加载试验,测定加载过程的应变及位移变化量。整个加载过程中组合拱架在弹性状态下工作,竖向及水平位移均不超过10 mm,最大压应变为254×10^-6出现在拱架施加水平荷载侧的肩部腹板处,取抗压弹性模量为6760 MPa,按计算可得最大压应力为2 MPa,不大于容许应力50 MPa,试验结果表明组合拱架结构可满足一般大棚的荷重使用要求。 展开更多

关键词 竹-PVA纤维混凝土 大棚棚架结构 T型截面竹拱梁 混凝土边桁架

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大跨预应力混凝土框架结构加固设计与分析 被引量：8

11

作者 孙芳宁 夏玉峰 赵艳阁 《建筑技术》 2018年第1期103-106,共4页

针对某大跨预应力混凝土框架结构工程自身质量问题和刚度不足的问题,采用增大截面法与体外预应力法进行加固设计与处理。利用SAP2000软件进行建模计算,分析不同加固方法的加固效果,并采用ANSYS软件进行开裂分析,验证加固方案的有效性,... 针对某大跨预应力混凝土框架结构工程自身质量问题和刚度不足的问题,采用增大截面法与体外预应力法进行加固设计与处理。利用SAP2000软件进行建模计算,分析不同加固方法的加固效果,并采用ANSYS软件进行开裂分析,验证加固方案的有效性,结果表明增大截面法与体外预应力法对预应力混凝土结构有较好的加固效果。 展开更多

关键词 预应力混凝土框架结构 增大截面法 体外预应力

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火灾的发展趋势和防治对策分析

12

作者 夏玉峰 高立堂 辛建军 《山西建筑》 2009年第10期216-217,共2页

从国家所处的经济和社会时期分析火灾的发展趋势,联系经济发达国家不同时期的火灾宏观现象,说明了当前我国经济上升期火灾步入"高发期"并将持续一段时间的必然性,并借鉴国外同时期的经验和教训提出了当前和以后一段时间火灾... 从国家所处的经济和社会时期分析火灾的发展趋势,联系经济发达国家不同时期的火灾宏观现象,说明了当前我国经济上升期火灾步入"高发期"并将持续一段时间的必然性,并借鉴国外同时期的经验和教训提出了当前和以后一段时间火灾防治的对策和建议。 展开更多

关键词 火灾 发展趋势 防治对策

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胶州湾隧道青岛接线端开挖区地表移动与变形

13

作者 赵倩倩 李飞 夏玉峰 《山西建筑》 2011年第1期167-168,共2页

运用基于概率积分法的沉陷预计软件对隧道开挖区的地表移动与变形进行了详细研究,结果表明运用基于概率积分法的沉陷预计软件计算隧道开挖区地表移动与变形的方法是有效可行的,同时得出地表移动与变形沿隧道横向的一些分布特点及规律,... 运用基于概率积分法的沉陷预计软件对隧道开挖区的地表移动与变形进行了详细研究,结果表明运用基于概率积分法的沉陷预计软件计算隧道开挖区地表移动与变形的方法是有效可行的,同时得出地表移动与变形沿隧道横向的一些分布特点及规律,以期为以后城市隧道工程的设计与施工提供指导。 展开更多

关键词 隧道开挖 地表下沉 倾斜变形 曲率变形 水平变形

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新型竹—PVA纤维混凝土大棚棚架结构研究 被引量：2

14

作者 高超 赵倩倩 夏玉峰 《山西建筑》 2017年第20期41-42,共2页

为了优化大棚棚架结构,节省投资,设计出一种新型的竹—PVA纤维混凝土组合结构拱架。将两组PVA纤维混凝土边桁架和一个由环氧树脂粘结而成的T型截面竹拱梁通过一定方式连接形成一榀竹—PVA纤维混凝土大棚棚架。两边为由钢筋骨架、PVA纤... 为了优化大棚棚架结构,节省投资,设计出一种新型的竹—PVA纤维混凝土组合结构拱架。将两组PVA纤维混凝土边桁架和一个由环氧树脂粘结而成的T型截面竹拱梁通过一定方式连接形成一榀竹—PVA纤维混凝土大棚棚架。两边为由钢筋骨架、PVA纤维混凝土组成的混凝土边桁架,中间为由竹胶板粘结而成的T型截面竹拱梁。该结构兼具竹结构经济性和混凝土结构强度高、耐久性好的优点。 展开更多

关键词 竹—PVA纤维混凝土 大棚棚架结构 T型截面竹拱梁 混凝土边桁架

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海上钻井平台油基岩屑随钻处理技术展望

15

作者 黄尧奇 夏玉峰 +2 位作者 陈力 颜帮川 席国强 《能源与环保》 2024年第11期129-137,共9页

海上钻井平台产生大量的油基岩屑,通常由拖轮运输至陆地交由具备危险废物处理资质的企业进行达标处理,转移过程中不仅会造成泄漏风险,还会占用大量的人力、物力和财力资源,而且转移不及时会给海上钻井平台的正常生产造成影响。亟待研发... 海上钻井平台产生大量的油基岩屑,通常由拖轮运输至陆地交由具备危险废物处理资质的企业进行达标处理,转移过程中不仅会造成泄漏风险,还会占用大量的人力、物力和财力资源,而且转移不及时会给海上钻井平台的正常生产造成影响。亟待研发一种可在海上钻井平台进行油基岩屑随钻达标处理的工艺和设备,处理后的残渣满足要求后可直接排海,并能够回收油基岩屑中的矿物油用来配制油基泥浆,实现资源化利用。从工艺原理、流程、影响因素、处理效果以及设备运行参数等方面,结合海上平台的客观条件,探讨了化学热洗、溶剂萃取、热脱附以及低温催化蒸解技术在海上平台推广运用的可行性,可为海上平台油基岩屑随钻达标处理提供技术参考。 展开更多

关键词 海上钻井平台 油基岩屑 化学热洗 溶剂萃取 热脱附 低温催化蒸解

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病险水库大坝防渗加固技术方案及质量控制 被引量：2

16

作者 夏玉峰 《陕西水利》 2020年第7期200-201,204,共3页

水库除险加固是水利建设的一项重要工作,这项工作完成的如何对于水库大坝能否安全运行有着决定性的影响。结合工程实例,针对水库大坝的工程特点,采用坝体全段高压旋喷桩防渗、两坝肩坝基帷幕灌浆方案进行加固,大坝防渗加固后,工程运行... 水库除险加固是水利建设的一项重要工作,这项工作完成的如何对于水库大坝能否安全运行有着决定性的影响。结合工程实例,针对水库大坝的工程特点,采用坝体全段高压旋喷桩防渗、两坝肩坝基帷幕灌浆方案进行加固,大坝防渗加固后,工程运行状况良好,有效改善了水库大坝的渗漏及不稳定性。 展开更多

关键词 水库大坝 防渗加固 技术方案

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木香大黄散热奄包对结直肠手术患者胃肠功能的恢复效果及血清炎性因子的影响 被引量：16

17

作者 邓大一 夏玉峰 赵林 《长春中医药大学学报》 2021年第6期1329-1332,共4页

目的探讨木香大黄散热奄包对结直肠手术患者胃肠功能的恢复效果及血清炎性因子水平的影响。方法根据随机数字表法将114例行结直肠手术的患者分为观察组和对照组,对照组61例采取常规治疗,观察组53例在对照组的基础上加用木香大黄热奄包... 目的探讨木香大黄散热奄包对结直肠手术患者胃肠功能的恢复效果及血清炎性因子水平的影响。方法根据随机数字表法将114例行结直肠手术的患者分为观察组和对照组,对照组61例采取常规治疗,观察组53例在对照组的基础上加用木香大黄热奄包局部热敷治疗,观察2组术后肠鸣音恢复和首次排便、首次排气时间,手术前、术后8、72 h血清炎性因子肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-6(IL-6)、C反应蛋白(CRP)及胃动素、胃泌素水平,观察2组不良事件的发生情况。结果观察组肠鸣音恢复、首次肛门排气、首次排便时间均低于对照组(P<0.05);手术前及术后8 h,2组血清TNF-α、IL-6、CRP、胃动素、胃泌素水平差异无统计学意义(P>0.05),术后72 h观察组血清TNF-α、IL-6、CRP含量低于对照组,胃动素、胃泌素水平高于对照组(P<0.05)。结论木香大黄热奄包可以有效缩短胃肠功能恢复时间、改善胃肠道症状、降低炎症因子水平。 展开更多

关键词 木香大黄热奄包 结直肠手术 胃肠功能 炎症因子

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电动自动插拔式轮胎吊低架“油改电”系统 被引量：1

18

作者 夏玉峰 窦剑峰 《港口装卸》 2013年第1期9-11,共3页

介绍"油改电"技术的发展,分析、比较几种低架"油改电"插拔取电技术的优缺点,说明电动自动插拔式轮胎吊低架"油改电"系统通过开发和应用全新的结构,从根本上解决了传统低架"油改电"系统存在的... 介绍"油改电"技术的发展,分析、比较几种低架"油改电"插拔取电技术的优缺点,说明电动自动插拔式轮胎吊低架"油改电"系统通过开发和应用全新的结构,从根本上解决了传统低架"油改电"系统存在的许多问题,具有很好的推广应用效果。 展开更多

关键词 低架“油改电” 手动插拔 自动插拔 取电小车

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浅述水库施工中混凝土质量控制要点

19

作者 夏玉峰 《科技创新与应用》 2014年第8期154-154,共1页

水利工程是我国经济发展中重要组成部分,其施工质量如何将直接关系到整个社会发展。在水库施工中最常用的原材料就是混凝土,加强对施工用混凝土质量的控制对水库整体施工质量的控制有着重要影响,怎样才能保证水库施工质量已经成整个社... 水利工程是我国经济发展中重要组成部分,其施工质量如何将直接关系到整个社会发展。在水库施工中最常用的原材料就是混凝土,加强对施工用混凝土质量的控制对水库整体施工质量的控制有着重要影响,怎样才能保证水库施工质量已经成整个社会关注的问题。文章阐述了加强水库施工中混凝土质量控制的必要性,针对存在的问题进行了分析,并提出相应解决措施。 展开更多

关键词 水库施工 混凝土 质量控制

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低温催化蒸解处理油基钻屑的参数优化

20

作者 黄尧奇 夏玉峰 《油气藏评价与开发》 2025年第2期324-331,共8页

废弃油基钻屑是油气田开采过程中最严重的环境污染物之一,是具有产量大、含油率高、成分复杂且极难妥善处理等特点的危险废物。在离心分离、溶剂萃取、表面活性剂热洗、热解法等诸多方法中,通过热解去除挥发性和半挥发性污染物(如碳氢... 废弃油基钻屑是油气田开采过程中最严重的环境污染物之一,是具有产量大、含油率高、成分复杂且极难妥善处理等特点的危险废物。在离心分离、溶剂萃取、表面活性剂热洗、热解法等诸多方法中,通过热解去除挥发性和半挥发性污染物(如碳氢化合物)的热处理方法,因其处理时间短、去除效率高而广受欢迎和使用。然而,常规热解处理技术温度高、能耗高,对物料选择性较高,容易产生结焦,导致处理效率低下。在常规热解技术的基础上,通过添加催化剂和防结焦剂对油基钻屑进行预处理,可以极大地降低热解所需的温度。通过研究CA、CB、CC(CA为催化剂A,CB为催化剂B,CC为催化剂C)这3种不同催化剂分别在温度为200、250、300℃时对油基钻屑中油分去除效果,并将效果较好的CA和CC进行复配,发现其复配比例为2∶1时可以显著提高处理效果。通过对防结焦剂JA、JB、JC(JA为焦化剂A,JB为焦化剂B,JC为焦化剂C)的筛选发现,JB可有效地降低固相残渣粘连在反应釜内壁上。通过使用中心复合设计(CCD)和响应面方法(RSM),可以在减少实验数量的前提下保证结果的准确性。由响应面(RSM)模型结果可知,最佳的处理参数为:在处理300 g油基钻屑时,复配催化剂的添加比例为4.417%(复配比例为CA∶CC=2∶1),反应温度为285.43℃,反应时间为97.17 min时,油基钻屑的含油率由14.76%降低至0.20%。通过分析油基钻屑在最佳处理参数处理后的产物,参照中华人民共和国四川省地方标准《天然气开采含油污泥综合利用后剩余固相利用处置标准》(DB51/T 2850—2021),发现固相残渣中的重金属及其他指标均得到有效去除。去除后的固相残渣可用于铺垫井场,实现了油基钻屑的有效去除及废物利用。 展开更多

关键词 油基钻屑 低温催化蒸解 响应面模型 产物组分 资源化

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