博士复试答辩ppt车辆工程PPT文件格式下载.pptx

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研发更大功率、更大排量的压裂装备，推动我国油气田深层、超深层以及低渗、特低渗等难开采油气资源的开发（压裂增产）；

课题研究对象：

油田压裂装备-3000HP压裂车（2000、2500HP基础上改制）,2.1项目背景,7,压裂车作用：

把高压液体挤入油层，压出裂缝后，加入支撑剂（如石英砂）填进裂缝，提高渗透力，增加产油量。

3000型压裂车优势：

比2500型功率大500马力，体积和重量不变：

减少设备占地面积、减少故障率、维护成本及现场施工时间。

技术难度：

相比2500型，上装设备功率增大，五缸柱塞泵改为三缸泵，振动加大，影响车架强度及使用安全。

本课题意义：

对3000型压裂车性能仿真分析和试验测试，评价底盘改制效果，验证其性能、强度及振动满足要求。

2.2课题意义,8,国外：

美国是主要生产压裂设备的国家，有哈里伯顿、斯伦贝谢、B.J公司、斯图尔特-斯蒂纹森等公司，关键设备自产自销；

国内：

主要是中石化四机厂和烟台杰瑞，起步早、技术积累多、知名度高，形成技术垄断；

四机厂：

1985末，从美国引进，开发国内首套800、1000、1800、2000型，2008年、2012年分别研制世界首套2500、3000型；

目前：

3000型项目成果已成功应用于湖北、陕北、四川、重庆等，完成300多次施工，为我国低渗透油气开发提供重要装备支撑。

2.3国内外研究动态,9,本人承担主要研究内容：

（1）编制计算软件（动力、经济、制动、稳定、通过性），实现快速计算及评价；

（2）建立压裂车车架有限元模型，分析静动态结构强度；

（3）完成现场底盘静动态应力及振动测试，验证有限元仿真结果；

（4）通过ANSYSFatigueTool进行压裂车疲劳寿命分析。

2.4课题研究内容,学术价值：

掌握压裂车改制底盘综合性能的仿真分析及试验测试技术；

分析方法及计算软件为后续类似底盘改制分析提供支持。

10,2.4.1底盘性能匹配计算软件,分析压裂车各大性能：

动力、燃油经济、制动、稳定和通过性；

避免重复计算：

编制底盘性能匹配计算软件，实现快速计算及评价。

11,2.4.2车架有限元分析,12,2.4.3现场试验验证,测试准备：

编制现场测试方案，购买实验器材，掌握测试要求；

注意事项：

依据有限元结果，布置应变片粘贴位置；

选定测试路段及试验场地；

检测应变片质量合格，粘贴到位。

4号测点第二、三次路试应力变化时域图,测试结果：

有限元静动态仿真应力和现场测试结果相吻合,2.4.3现场试验验证,静态应力测试结果,2.4.4论文写作分析,14,论文1对比其他：

工况分析更全面，且有试验验证，分析结果更可靠；

论文2对比其他：

关键节点多工况疲劳累积，非单一工况分析，结果更真实,15,2.4.5车架振动测试及优化,模态测试原理,测点的时域频谱分析,问题：

试验发现四挡工况下，车架横向振动比较大；

分析：

测点时域频谱，车架基频与三缸泵该挡位频率接近，发生共振。

测点布置,16,2.4.5车架振动测试及优化,验证方法：

用木桩支撑前轴或后轴，测试整机振动特性；

同时模拟仿真其他解决方案的减振效果。

结论：

支撑方案改变了固有频率，避开了共振点。

因此，车架振动主要由共振引起，3000型压裂车最终在车架尾部设计稳定支撑，满足使用要求。

17,博士阶段研究计划,3,4,个人简介,1,科研、创新、组织能力,硕士期间研究课题,2,总结,5,18,1刘健;

肖柳胜;

吴汉川;

庞罕;

肖文生;

.多轴特种车辆底盘性能匹配研究J.石油矿场机械,2013.082刘健,肖柳胜,吴汉川,刘忠砚,庞罕,肖文生.油田压裂车车架的多工况疲劳寿命分析J.石油机械,2014,（01）:

75-78.3肖柳胜,刘健,袁艳艳,马晓伟,吴汉川.基于多工况的重载压裂车车架静动态强度分析J.西华大学学报（自然科学版）,2015,（02）:

64-68.4刘忠砚;

刘健;

.压裂车重载隔振器性能分析与系统仿真J.石油机械,2013.04,1刘健;

刘忠砚;

吴汉川.多轴特车底盘性能匹配系统V1.0CP/CD.著作权登记号：

2013SR036967.2王超凡,庞罕,刘健,肖柳胜,马晓伟.一种新型的车载压裂泵座P.山东：

CN203702531U,2014-07-09.,3.1科研成果,成果来源：

在学习及科研过程中，结合国内外学者研究成果，以探索求证精神，发现分析并解决项目中遇到的问题，整理形成相关成果。

1压裂泵座体；

2摆角液压缸；

3支腿液压缸；

4支脚；

5支腿液缸回收卡座,专利来源：

试验现场车架振动大；

措施方法：

车架不同部位加强支撑，通过振动测试，发现避开共振点后，车架振动明显减小专利点：

三缸柱塞泵增加支撑方案，改变结构刚度，避开车架共振频率点。

一种新型的车载压裂泵座,3.1科研成果,20,创新来源：

考虑燃油经济性和时尚外观元素，产生此作品，进一步考虑单排车轮的稳定性；

超低油耗摩托式动感汽车：

广州国际设计“金羊奖”低碳作品，羊城晚报、河北人才网等多家报纸刊登；

参加全国3D大赛：

获得山东省级二等奖。

3.2创新能力,21,3.2创新能力,滑盖式防突发美观轿车：

考虑汽车安全性及亲近自然元素，产生此作品；

积极参加科技竞赛：

结合课程所学及创新想法，进一步深化，获奖20余项。

22,A）担任院排球队副队长：

积极组织成员训练，并在2014年云帆杯排球比赛中取得亚军（历史最佳成绩）；

B）当班长期间：

组织班级同学进行排球比赛、文艺晚会、绿色骑行、义务清洁等，加强班级凝聚力和团队协作能力；

C）武汉船用机械有限责任公司：

任新员工班长、团总支书记，举办宿舍美化大赛、单身联谊party、绿色骑行、植树活动、新员工球赛等,3.3活动组织能力,培养积极的工作心态、承担项目的主动性，以开放眼光、团队协作提高科研效率。

23,博士阶段研究计划,3,4,个人简介,1,科研、创新、组织能力,硕士期间研究课题,2,总结,5,24,4.1拟开展课题背景,课题名称：

质子交换膜燃料电池催化层制备过程对其微结构影响,现状:

质子交换膜燃料电池目前为国内外新能源汽车重点研发课题，膜电极的制作影响到燃料电池性能及寿命。

催化层制备技术和最终形成微结构之间的关系始终未有精确定量的了解。

意义:

本课题旨在探索找到催化层制作工艺对制作结果的定量化影响，涉及数学、物理、化学，研究方法为跨尺度微米级别的计算与观察，研究结果对未来催化层制备与优化起指导作用。

25,4.2研究思路及研究内容,研究思路:

通过模拟仿真与试验验证，探索碳载铂颗粒聚集质量与制备参数间的量化关系，建立相关数学物理模型。

研究内容:

（1）研究催化层微结构形成过程，结合物理化学，研究微观分子间及宏观流体作用力对混合阶段、喷涂阶段、干燥固化阶段的影响。

（2）研究催化层的制备工艺对其微结构质量的影响，模拟仿真和实验观察；

（3）研究催化层结构对PEMFC性能的影响；

（4）研究MEA热压参数对燃料电池结构及性能的影响；

（5）建立催化层制备方法对微结构质量影响的物理数学模型，定量化表征。

26,查阅：

国内外催化层结构方面研究进展,制备工艺对MEA结构和性能影响，MEA热压参数的研究进展；

掌握：

燃料电池关键过程数值模拟方法，熟悉催化层制备过程流体力学仿真及力变形、温度场对模型影响的仿真分析；

学会：

燃料电池膜电极实验室制作方法及优化措施；

找到：

催化层制备技术和微结构之间的定量化关系。

4.3研究计划,27,博士阶段研究计划,3,4,个人简介,1,科研、创新、组织能力,硕士期间研究课题,2,总结,5,28,展望未来,历史成果,5.总结与展望,29,感谢各位老师！