钻柱恶性振动识别与抑制技术研究进展

钻柱振动问题在钻井实践中普遍存在,钻柱恶性振动是造成钻头、钻柱失效的重要原因,其会降低钻井时效,增加钻井成本。如何有效识别钻柱恶性振动并加以抑制是一个重要的课题,国内外对其开展了大量的攻关研究和工程实践。本文详细阐述了钻柱耦合振动的理论研究现状及最新发展趋势,对钻柱振动室内实验研究进行了总结,介绍了国内外井下振动监测装置、钻柱振动抑制工具研发与应用的最新进展;最后提出理论研究与室内试验相结合,研发钻柱动力学分析软件及井下振动识别监测工具,配套合适的抑制、减振工具是解决钻柱恶性振动问题的主要方法;同时建议开展振动抑制一体化解决技术的研究。     

论CVRCC:混沌振动RCC

碾压混凝土(RCC)技术是混凝土建造技术的重要进展,而混沌振动碾压是振动碾压的近代技术.基于上海产与徐州产混沌振动碾压机的宽带振动,分析混沌振动的碾压机理,提出混沌振动RCC新技术CVRCC.     

青海热水煤矿多年冻土区列车引起的地面振动检测与模拟

对热水煤矿铁路多年冻土地段的地面振动情况进行了现场实测,得到了列车经过时多年冻土地表振动加速度的衰减情况,在此基础上对列车运行时所引起振动在冻土区地面振动问题建立了数值分析模型.数值分析得到的结果与现场实测吻合较好,为研究多年冻土振动问题提供了分析方法.     

砂土中的强夯振动对周边环境的影响研究

根据砂土中强夯振动结果,分析了砂土中强夯的振动速度衰减规律.研究结果表明:在砂土中强夯引起的振动速度较粘土中小,不会引起周边构筑物的破坏.同时,当夯击点与测点距离R大于50 m时,强夯引起的地基土的振动速度随距离R的变化幅度较小.     

JSL-30型钻机钻进参数检测系统的研究

钻进参数检测对钻进参数优化、钻机设计、钻进工艺研究具有重要作用.结合JSL-30型钻机结构和工作原理,研制了适用于振动条件下的钻进参数检测系统.经检验,检测数据准确可靠.     

基于岩石性质的钻进振动响应分析

岩石在钻头破岩工作时会产生振动,为了研究岩石特性对钻进过程中岩石振动的影响,提出一种基于振动的岩石特性识别方法。通过振动学理论和弹性力学知识建立岩石振动方程,利用数值模拟软件分析不同参数对岩石振动的影响。研究表明：冲击荷载下岩石产生振动,岩石特性对振动有紧密关系;岩石的密度、刚度和抗压强度对岩石的振动都有一定影响,其中岩石强度对振动的影响最为明显;岩石刚度越小,强度越小,在冲击荷载作用下,岩石振动越大。研究冲击钻进过程岩石的振动特性,对钻进参数设置以及岩性的识别有重要意义。     

基于HHT方法的岩石钻进振动信号分析

为了分析岩石在钻头破岩工作时产生的振动与岩石性质的关系,利用数值模拟软件提取了岩石钻进时的振动信号,并通过希尔伯特-黄变换（HHT）分析方法进行了信号特征分析,获得不同岩石的振动信号的边际谱,从频域特性上分析了岩石的性质与岩石振动之间的关系。研究表明：岩石的性质和岩石振动有着密切关系,不同性质的岩石在不同频率范围内出现振动特征集中现象,并且存在一个与岩石固有频率相接近的特征峰值频率。研究冲击钻进过程岩石的振动特性,对钻进参数设置以及岩性的识别有重要意义。     

防振措施对金刚石钻进效果的影响

众所周知,金刚石虽然硬度很高,但也很脆.因此,采用金刚石钻头钻进时,如何防止由于高速回转的钻具振动所引起的动负荷就具有重要意义.金刚石钻进中的振动,是由各种原因引起的,一般分为扭转振动、纵向振动和横向振动.根据振动的原因可采取一些有效的预防措施,如正确地安装钻探设备,使用回转平衡性好(不弯曲、壁厚均匀、连接同心度好)的钻具,以及选择合理     

傅立叶红外光谱及拉曼光谱技术在宝玉石鉴定方面的应用

20世纪20年代来发展起来的波谱分析技术已被广泛地应用于矿物学研究,其中红外光谱为物质分子振动的分子光谱,反映分子振动的能级变化及分子内部的结构信息,由无机化合物组成的矿物质具备各自不同特征的红外光谱;而拉曼光谱为分子振动的散射光谱,物质振动的频率及强度由物质内部分子的结构和组成决定,拉曼光谱反映出不同物质的组成和分子内部的结构信息.近几十年来,红外、拉曼光谱技术已经成为矿物学研究的重要手段之一,同时以德国布鲁克光谱仪器公司为首的光谱仪器制造厂家不断推出红外反射光谱、红外显微镜、拉曼显微镜、探针等新的测试技术,对矿物学和矿床地球化学的研究起到了重要的推动作用.近年来随着宝玉石行业的蓬勃发展,红外、拉曼光谱作为非破坏、快速鉴定的方法得到了广泛的应用,同时矿物学研究分析的许多方法及仪器也在宝玉石鉴定中被广泛认可和使用.下面就德国布鲁克光谱仪器公司的红外、拉曼光谱仪器在宝玉石鉴定方面的应用方法做一简要介绍.     

压实黄土回弹模量试验研究

土基回弹模量是路面结构设计中一个非常重要的参数,直接关系到路面结构的安全性和经济性。室内振动压实是室内击实成型试件的一种新方法,能较好地模拟振动压实的特点。研究了压实黄土回弹模量与其干密度、含水率、稠度和压实度以及龄期等物理指标之间的关系,并分析了振动压实黄土的回弹模量与击实黄土的回弹摸量。研究结果表明,压实黄土的回弹模量与其干密度、含水率、稠度和压实度以及龄期之间有一定的相关关系。在推荐参数条件下,室内振动压实黄土回弹模量比室内击实的要大。     

影响强夯地面振动衰减的因素分析

夯击能量和地基土体特性是影响强夯地面振动衰减的两个重要因素。观测和分析表明 ,夯击能量越大 ,地面振动衰减越快。在较小的夯检距上 ,强夯地面振动的强度对夯击能量的变化相对较敏感 ,表现为在近距离上地面振动强度随夯击能量增加的速率较大。地面振动随距离的负指数幂衰减公式中当量系数 k值的大小与强夯夯击能和场地介质条件有关 ;而衰减指数 β值的大小主要与场地介质条件有关。这些规律对于强夯振动效应的评价和岩土体动力学特性的研究具有重要意义     

黄河口粉土强度丧失与恢复过程现场振动试验研究

在黄河口潮坪上选择典型研究区,进行了模拟波浪荷载的现场振动试验,利用轻型静力触探仪测记振动前、振动刚刚结束以及静置一段时间后土体贯入阻力的强度值,研究了海床土强度的丧失、恢复过程及影响因素。研究结果发现:模拟波浪荷载振动导致土体强度丧失发生在海底面下一定深度范围内,强度丧失量和恢复量沿深度呈抛物线型变化。振动后,土体表面排出的水和细粒物质环绕振动点周围形成一系列微型“泥火山”。振动导致土强度最大恢复量值与强度最大丧失量值出现在同一深度处;振动结束 2 h 后,土体强度超过振动前原状土体强度,振动使土体强度丧失与恢复受土体曾经历的水动力作用强弱、振动前土体的原始强度、振动荷载的循环次数、振动能量大小、土体的深度、静置的时间等因素的影响显著。黄河口海床土体强度独特变化规律的成因机理有待进一步研究。     

饱和砂土振动液化试验研究

六十年代以来,国内外地震活动十分频繁,特别由地震引起土工建筑物和地基的振动液化问题,对工程建筑物的危害尤为严重。为了预报和预防地震引起的灾害,迫切需要加强对振动液化试验的研究。 目前,振动三轴仪是室内研究振动液化的主要仪器设备。按施加振动力的激振方式有惯性力式、电磁式,气动式和电液式等。由于仪器设备的不同,对同一种土的试验结果能有多大影响,各种因素的影响如何?振动液化的机理应如何理解,单向与双向试验结果差别有多大?是值得探讨的问题。这对修订统一的振动液化试验操作规程,了解试验因素的影响及探讨振动液化的机理等具有重要实际意义。     

空洞对隧道喷射混凝土爆破振动特性及安全评价的影响研究

在隧道工程施工过程中,爆破开挖与喷射混凝土支护往往交替进行,爆破振动可能会造成局部的喷射混凝土与围岩表面之间失去黏结力,二者脱离形成空洞。采用薄板振动理论模型、三维离散元程序3DEC数值模拟及现场实测振动分析相结合的方法,研究了隧道喷射混凝土与围岩之间的空洞对混凝土喷层爆破振动特性及安全评价的影响。研究结果表明,当隧道喷射混凝土与围岩之间存在空洞时,空洞处喷射混凝土的振动速度增大、振动持续时间变长、振动频率降低,振动的幅值-频率谱具有明显的单峰现象,回归分析得到的质点峰值振动速度衰减速率更快;空洞的存在导致隧道混凝土喷层爆破振动危险区域增大,致使选择的喷射混凝土支护时机滞后、采用的最大单响药量偏低,从而降低了隧道开挖的施工效率、增加了工程成本。     

辽西地区风积砂土振动液化特性的试验研究

本文对辽西地区风积砂土地震液化特性进行了实验研究,对围压、固结比、密度和细粒含量进行了分析,得出了它们对抗液化强度的影响规律,同时分析了不同细粒含量和干密度对砂土振动孔压发展模式的影响规律.在偏压固结情况下,振动孔压的发展趋势可以用双曲线对其进行模拟;在均压固结条件下,振动孔压的发展趋势和H.B.Seed、张建民等人研究的振动孔压发展趋势的曲线形态相一致.通过实验分析表明细粒含量、密度等都会对孔压的增长规律有一定影响.     

打入桩的非线性侧向振动

针对工程实践中出现的问题,将打入桩的自由段简化为入土端嵌固、锤击端简支的压杆模型,建立桩的振动微分方程,研究锤击轴向力对桩振动频率的影响,并对比锤击初阶频率与桩振动基频的关系得出锤击作用引起柔性桩共振的规律,提出了避开共振影响范围,解决现场工程问题的方法.     

沸石基质中CdS团簇的Raman光谱及量子尺寸效应

采用具有不同孔隙尺寸的沸石为基质约束CdS团簇的大小.通过测定Raman光谱观察到随着CdS团簇尺寸减小,Raman光谱中LO声子振动频率略向低频方向移动.利用二级LO声子的振动强度与一级LO声子的振动强度之比(2LO/LO),研究团簇电-声子耦合强弱的结果表明,随着团簇尺寸减小,电-声子耦合增强.     

库岸堤防工程基础开挖的爆破振动规律研究

以三峡堤防工程基础开挖为研究对象,对堤防工程基础开挖爆破地震波的振动监测方法和监测物理量的选择进行了研究。通过对爆破振动监测结果的回归分析,确立了爆破振动速度的传播衰减规律。结合工程实际,对基础开挖爆破产生的地震波的振动频率与爆区周围建（构）筑物的自振频率进行了对比分析;经对比分析,此次开挖工程爆破引起的振动频率远大于周围民房结构的自振频率,从而保证了周围建（构）筑物的安全。同时,结合该堤防工程开挖爆破施工,从建（构）筑物的安全振动速度和爆破振动的安全距离两个方面确定了爆破振动安全控制建议标准。研究分析表明,本次爆破工程的振动速度和安全距离都在爆破振动安全控制标准的范围内,从而说明了本次爆破工程圆满安全地完成了施工任务,保证了爆破时周边建（构）筑物的安全;其研究对指导基础开挖爆破施工和保证地面建筑物安全起到了重要作用。     

高频振动下散粒体-结构界面临界状态强度特征试验研究

高铁桥梁、路基工程中的桩基础持续承受列车运行引发的振动荷载,当前350 km/h车速下的车致振动已高达近40 Hz。随着车速的进一步提升,可能给桩基础承载性能带来不利影响。桩-土界面是桩和地基土之间力和变形传递的重要媒介,很大程度上决定着桩基础的长期服役性能。但目前对于高频振动荷载下桩-土界面相互作用行为的认识和研究均不足。基于自主研制的可实现土-结构界面高频振动耦合静力剪切的试验装置,研究了散粒体-结构界面在振动下的临界状态强度特征,探讨了振动加速度、法向应力、结构面粗糙度、颗粒形状和振动频率的影响。结果表明：振动会导致界面强度衰减,部分振动条件下的界面强度甚至低于静力条件下的0.5倍;振动下的界面强度随振动加速度、频率的增大而下降,随法向应力的增大而提高。最后,基于摩尔-库仑强度理论,建立了振动下的散粒体-结构界面强度准则。     

振冲砂桩复合地基单桩最优桩间距的确定

通过现场振冲砂桩施工及标贯试验,围绕振冲砂桩复合地基砂桩的合理间距开展了试验研究.结果表明在本文各种试验工况中,1.4m工况的桩间距为振冲砂桩施工的最优间距.分析认为对于振冲砂桩施工法而言,当地层条件、振动力、振动频率及施工工艺一定时,实际密实效果主要与桩间距有关.在与本文试验场地条件相似的场地进行振冲砂桩复合地基施工...