【摘 要】
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针对传统微地震事件检测方法存在的预处理步骤繁琐、人工干预严重等问题,提出一种基于时频分析和卷积神经网络的微地震事件检测方法.该方法使用实际的油气井水力压裂微地震监测信号作为原始数据,利用S变换提取时频谱构建样本数据集,然后建立卷积神经网络模型对时频谱样本进行特征提取和分类识别.为了验证所提方法的可行性,分别对低信噪比的合成微地震信号,以及实际油井不同类型的地面微地震监测信号进行事件检测.结果表明:该方法可以有效检测包含低信噪比信号及微弱信号在内的多类微地震事件;与短时傅里叶变换、小波变换等其他时频分析方法
【机 构】
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中国石油大学(华东)控制科学与工程学院,山东青岛266580
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针对传统微地震事件检测方法存在的预处理步骤繁琐、人工干预严重等问题,提出一种基于时频分析和卷积神经网络的微地震事件检测方法.该方法使用实际的油气井水力压裂微地震监测信号作为原始数据,利用S变换提取时频谱构建样本数据集,然后建立卷积神经网络模型对时频谱样本进行特征提取和分类识别.为了验证所提方法的可行性,分别对低信噪比的合成微地震信号,以及实际油井不同类型的地面微地震监测信号进行事件检测.结果表明:该方法可以有效检测包含低信噪比信号及微弱信号在内的多类微地震事件;与短时傅里叶变换、小波变换等其他时频分析方法结合卷积神经网络的算法相比,基于S变换与卷积神经网络的检测方法具有更高的识别准确率与稳定性.
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为解决板料体积成形工艺中因应力应变状态在不同区域的差异化分布易导致材料流动不合理而影响产品质量的问题,提出采用定制表面进行材料流动控制.分别对模具和坯料定制表面展开研究,通过在模具上设置微特征以及在坯料表面进行喷丸处理达到控制材料流动的目的.为分析定制表面控制材料流动的规律及机理,设置不同的微特征结构参数及喷丸工艺参数,基于凸台挤压测试探究了不同形貌的定制表面对材料流动的控制能力及其摩擦学性能.结果表明:喷丸能提高材料的表面粗糙度及表面硬度,从而导致材料流动阻力增大;模具微特征定制表面对材料流动的阻碍效果
为研究预变形对高应变速率轧制AZ31镁合金微观组织和力学性能的影响,对预变形和未变形的AZ31镁合金进行平均应变速率分别为10、20和29 s-1,变形温度分别为350和400℃,下压量为78％的高应变速率轧制.结果表明:在平均应变速率10 s-1时,400℃相较350℃,预变形AZ31镁合金的组织更加均匀;在平均应变速率为20和29 s-1时,预变形AZ31镁合金的组织并未随着温度的升高逐渐趋于均匀.在350℃、平均应变速率为20和29 s-1时,预变形AZ31镁合金轧板的抗拉强度和伸长率各向异性不明显
为获得非对称异形管液压成形轴向补料量的最佳工艺参数组合,采用响应面法结合有限元模拟对管材液压成形过程中的轴向补料方式开展研究.以目标零件的最大减薄率和胀形高度为响应量,以左、右两侧推头的轴向进给量为设计变量.采用Design Expert 10软件根据中心复合设计法进行实验设计,建立了关于零件减薄率的二阶响应模型和胀形高度的一阶响应模型.结果表明,相比于传统对称补料方式,非对称补料方式能够显著降低目标零件的减薄率,提高胀形高度.响应面法优化结果显示,左推头进给29.37 mm、右推头进给10.00 mm的
通过扩孔实验及微观组织表征实验研究了低碳马氏体钢扩孔的变形及失效机制,并基于实验结果分析,构建了跨尺度模拟方法,探讨了变形路径及晶体取向对低碳马氏体钢扩孔的变形及失效机制的影响.实验结果表明,扩孔变形后宏观裂纹分布与板料方向有关,微观孔洞的形核及生长与马氏体晶粒和夹杂物的形态及分布有关,断裂模式为微孔聚合型韧性断裂.变形导致的微孔形核点主要位于马氏体晶粒内、晶界间以及夹杂物周围,微孔生长方向为晶粒与夹杂物的长轴方向.模拟结果表明,晶体取向相同时,孔边缘外围最先发生断裂;变形路径相同时,晶体取向不同使得材料
基于建立的Al-Mg-Si合金时效析出强化模型,针对针/棒状析出相与盘/片状析出相的不同特点,对针/棒状析出相强化模型的边界条件进行了修正;同时,对出现峰值时效平台时屈服强度的计算公式进行了修正,综合评估了合金屈服强度与时效工艺的关系.通过透射电子显微镜观察得到的析出相参数计算合金的理论屈服强度,并与拉伸实验得到的力学性能进行比较.结果表明,修正后的模型计算结果与实验结果吻合更好,说明修正后的模型能够更准确地预测Al-Mg-Si合金时效过程中,出现峰值时效平台时的微观组织演变与宏观力学性能之间的定量关系,
在Gleeble-1500热力模拟试验机上对38CrMoAl钢进行了双道次热压缩实验,研究了不同变形参数条件下38CrMoAl钢的静态再结晶行为.对实验得到的流变应力曲线进行分析,并使用金相显微镜对压缩后试样的微观组织进行观察.讨论了应变、应变速率、变形温度和初始晶粒尺寸等不同因素对38CrMoAl钢的静态再结晶行为的影响.采用0.2％应力补偿法计算了不同变形条件下38CrMoAl钢的静态再结晶分数.通过对实验数据进行线性回归分析,建立了38CrMoAl钢的静态再结晶动力学模型和晶粒尺寸模型.模型的计算结
应用热模拟试验机在变形温度523～673 K和应变速率0.001～1 s-1条件下对AZ80镁合金进行了等温热压缩实验.分别建立了原始和改进的Johnson-Cook(J-C)模型预测材料的高温流动行为,并在此基础上提出了优化的J-C模型.结果表明,AZ80镁合金的流动行为随温度和应变速率显著变化,原始的J-C模型不能很好地预测材料的高温软化行为;改进的J-C模型可以预测材料的流动软化行为,但无法反映材料在加工硬化-动态回复阶段的流动行为;而优化的J-C模型可以在全应变范围(0～0.7)内较好地预测各种变
设计了(Ni40Mn25Fe25Cr10)100-xGax(x=0、5、10)系列高熵合金,对其进行了冷轧和退火处理,并进行了拉伸性能测试.利用扫描电镜对合金组织形貌和断口进行表征,采用X射线衍射方法研究了合金的相组成.结果表明:Ga元素添加使N i、Mn和Ga在晶界富集,并且析出形成L12相,L12相有效增强了合金强度,但使合金塑性下降.Ga元素的添加也使合金的耐腐蚀性能增强.时效态的强化方式主要是析出强化.(Ni40Mn25Fe25Cr10)90Ga10在750℃退火后比(Ni40Mn25Fe25Cr
研究了9Ni钢锻件偶然存在的原生自由界面缺陷及其产生原因与修复机制.制备了含人工预制真空界面的试样和含原生自由界面的试样,并在不同温度下进行了压缩焊合实验.焊合试样的拉伸实验和断口观测结果表明,若9Ni钢内部自由界面能够完全贴合,则在高温受压变形条件下容易焊合.当断口发生在材料原生的自由界面处时,可在扫描电镜下观察到自由界面上有明显的光亮区域、“围堰状”粘合区和气孔痕迹.以此推断是凝固过程中气体进入熔池内部,形成气团,锻造时随着气团体积减小,气体压力显著增大,阻碍了空洞的焊合,从而形成自由界面.
采用Gleeble-3800型热模拟试验机对SP700钛合金进行等温恒应变速率压缩实验,研究其在变形温度700～950℃、应变速率0.001～1 s-1条件下的高温流动行为,同时根据实验数据构建出BP神经网络本构关系模型.结果表明:高温变形过程中的变形温度和应变速率对SP700钛合金的流动应力影响较为显著,流动应力基本上随变形温度的增加而减小,随应变速率的增加而增大,且在变形温度更高时,稳态流动特征更为明显.基于BP神经网络本构关系模型得到的SP700钛合金的流动应力预测值与实验值较为一致,其相关系数和平