博士復(fù)試答辯ppt車輛工程.ppt

1、1,報考專業(yè)：車輛工程 考生姓名： 報考導(dǎo)師：,汽車工程學(xué)院博士復(fù)試答辯,2,博士階段研究計劃,3,4,個人簡介,1,科研、創(chuàng)新、組織能力,碩士期間研究課題,2,總結(jié),5,3,1.1個人簡介,4,本科，2008-2012年，車輛工程；中國石油大學(xué)（華東）;專業(yè)排名前30%，獲得山東石油協(xié)會獎學(xué)金、科技創(chuàng)新獎學(xué)金，競賽獲獎20多項(xiàng)。 碩士，2012-2015年，機(jī)械工程；中國石油大學(xué)（華東）;專業(yè)排名前5%，獲得2013年國家獎學(xué)金、2015年山東省省級優(yōu)秀畢業(yè)生。 碩士論文題目：大型壓裂車底盤性能匹配及車架強(qiáng)度分析,1.2教育經(jīng)歷,5,博士階段研究計劃,3,4,個人簡介,1,科研、創(chuàng)新、組織能

2、力,碩士期間研究課題,2,總結(jié),5,6,項(xiàng)目名稱：“十二五”國家科技重大專項(xiàng)，3000型成套壓裂裝備研制及應(yīng)用示范，獲得2015年國家科技進(jìn)步二等獎； 項(xiàng)目目標(biāo)：研發(fā)更大功率、更大排量的壓裂裝備，推動我國油氣田深層、超深層以及低滲、特低滲等難開采油氣資源的開發(fā)（壓裂增產(chǎn)）； 課題研究對象：油田壓裂裝備-3000HP壓裂車(2000、2500HP基礎(chǔ)上改制),2.1項(xiàng)目背景,7,壓裂車作用：把高壓液體擠入油層，壓出裂縫后，加入支撐劑(如石英砂)填進(jìn)裂縫，提高滲透力，增加產(chǎn)油量。 3000型壓裂車優(yōu)勢：比2500型功率大500馬力，體積和重量不變：減少設(shè)備占地面積、減少故障率、維護(hù)成本及現(xiàn)場施工時

3、間。 技術(shù)難度：相比2500型，上裝設(shè)備功率增大，五缸柱塞泵改為三缸泵，振動加大，影響車架強(qiáng)度及使用安全。 本課題意義：對3000型壓裂車性能仿真分析和試驗(yàn)測試，評價底盤改制效果，驗(yàn)證其性能、強(qiáng)度及振動滿足要求。,2.2課題意義,8,國外：美國是主要生產(chǎn)壓裂設(shè)備的國家，有哈里伯頓、斯倫貝謝、B.J公司、斯圖爾特-斯蒂紋森等公司，關(guān)鍵設(shè)備自產(chǎn)自銷； 國內(nèi)：主要是中石化四機(jī)廠和煙臺杰瑞，起步早、技術(shù)積累多、知名度高，形成技術(shù)壟斷； 四機(jī)廠：1985末，從美國引進(jìn)，開發(fā)國內(nèi)首套800、1000、1800、2000型，2008年、2012年分別研制世界首套2500、3000型； 目前：3000型項(xiàng)目成

4、果已成功應(yīng)用于湖北、陜北、四川、重慶等，完成300多次施工，為我國低滲透油氣開發(fā)提供重要裝備支撐。,2.3國內(nèi)外研究動態(tài),9,本人承擔(dān)主要研究內(nèi)容： （1）編制計算軟件(動力、經(jīng)濟(jì)、制動、穩(wěn)定、通過性)，實(shí)現(xiàn)快速計算及評價； （2）建立壓裂車車架有限元模型，分析靜動態(tài)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度； （3）完成現(xiàn)場底盤靜動態(tài)應(yīng)力及振動測試，驗(yàn)證有限元仿真結(jié)果； （4）通過ANSYS Fatigue Tool進(jìn)行壓裂車疲勞壽命分析。,2.4課題研究內(nèi)容,學(xué)術(shù)價值：掌握壓裂車改制底盤綜合性能的仿真分析及試驗(yàn)測試技術(shù)；分析方法及計算軟件為后續(xù)類似底盤改制分析提供支持。,10,2.4.1底盤性能匹配計算軟件,分析壓裂車各大

5、性能：動力、燃油經(jīng)濟(jì)、制動、穩(wěn)定和通過性； 避免重復(fù)計算：編制底盤性能匹配計算軟件，實(shí)現(xiàn)快速計算及評價。,11,2.4.2車架有限元分析,12,2.4.3現(xiàn)場試驗(yàn)驗(yàn)證,測試準(zhǔn)備：編制現(xiàn)場測試方案，購買實(shí)驗(yàn)器材，掌握測試要求； 注意事項(xiàng)：依據(jù)有限元結(jié)果，布置應(yīng)變片粘貼位置；選定測試路段及試驗(yàn)場地；檢測應(yīng)變片質(zhì)量合格，粘貼到位。,4號測點(diǎn)第二、三次路試應(yīng)力變化時域圖,測試結(jié)果： 有限元靜動態(tài)仿真應(yīng)力和現(xiàn)場測試結(jié)果相吻合,2.4.3現(xiàn)場試驗(yàn)驗(yàn)證,靜態(tài)應(yīng)力測試結(jié)果,2.4.4論文寫作分析,14,論文1對比其他：工況分析更全面，且有試驗(yàn)驗(yàn)證，分析結(jié)果更可靠； 論文2對比其他：關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)多工況疲勞累積，非單

6、一工況分析，結(jié)果更真實(shí),15,2.4.5車架振動測試及優(yōu)化,模態(tài)測試原理,測點(diǎn)的時域頻譜分析,問題：試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)四擋工況下，車架橫向振動比較大； 分析：測點(diǎn)時域頻譜，車架基頻與三缸泵該擋位頻率接近，發(fā)生共振。,測點(diǎn)布置,16,2.4.5車架振動測試及優(yōu)化,驗(yàn)證方法：用木樁支撐前軸或后軸，測試整機(jī)振動特性；同時模擬仿真其他解決方案的減振效果。 結(jié)論：支撐方案改變了固有頻率，避開了共振點(diǎn)。因此，車架振動主要由共振引起，3000型壓裂車最終在車架尾部設(shè)計穩(wěn)定支撐，滿足使用要求。,17,博士階段研究計劃,3,4,個人簡介,1,科研、創(chuàng)新、組織能力,碩士期間研究課題,2,總結(jié),5,18,1 劉健;肖柳勝;吳

7、漢川;龐罕;肖文生;. 多軸特種車輛底盤性能匹配研究 J. 石油礦場機(jī)械, 2013.08 2 劉健,肖柳勝,吳漢川,劉忠硯,龐罕,肖文生. 油田壓裂車車架的多工況疲勞壽命分析J. 石油機(jī)械,2014,(01):75-78. 3 肖柳勝,劉健,袁艷艷,馬曉偉,吳漢川. 基于多工況的重載壓裂車車架靜動態(tài)強(qiáng)度分析J. 西華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2015,(02):64-68. 4 劉忠硯;劉健;肖文生;龐罕;肖柳勝;. 壓裂車重載隔振器性能分析與系統(tǒng)仿真 J. 石油機(jī)械, 2013.04,1 劉健;肖柳勝;龐罕;劉忠硯;吳漢川.多軸特車底盤性能匹配系統(tǒng)V1.0CP/CD.著作權(quán)登記號：2013S

8、R036967. 2王超凡,龐罕,劉健,肖柳勝,馬曉偉. 一種新型的車載壓裂泵座P. 山東：CN203702531U,2014-07-09.,3.1科研成果,成果來源：在學(xué)習(xí)及科研過程中，結(jié)合國內(nèi)外學(xué)者研究成果，以探索求證精神，發(fā)現(xiàn)分析并解決項(xiàng)目中遇到的問題，整理形成相關(guān)成果。,1壓裂泵座體；2擺角液壓缸；3支腿液壓缸；4支腳；5支腿液缸回收卡座,專利來源：試驗(yàn)現(xiàn)場車架振動大； 措施方法：車架不同部位加強(qiáng)支撐，通過振動測試，發(fā)現(xiàn)避開共振點(diǎn)后，車架振動明顯減小 專利點(diǎn)：三缸柱塞泵增加支撐方案，改變結(jié)構(gòu)剛度，避開車架共振頻率點(diǎn)。,一種新型的車載壓裂泵座,3.1科研成果,20,創(chuàng)新來源：考慮燃油經(jīng)濟(jì)

9、性和時尚外觀元素，產(chǎn)生此作品，進(jìn)一步考慮單排車輪的穩(wěn)定性； 超低油耗摩托式動感汽車：廣州國際設(shè)計“金羊獎”低碳作品，羊城晚報、河北人才網(wǎng)等多家報紙刊登； 參加全國3D大賽：獲得山東省級二等獎。,3.2創(chuàng)新能力,21,3.2創(chuàng)新能力,滑蓋式防突發(fā)美觀轎車：考慮汽車安全性及親近自然元素，產(chǎn)生此作品； 積極參加科技競賽：結(jié)合課程所學(xué)及創(chuàng)新想法，進(jìn)一步深化，獲獎20余項(xiàng)。,22,A）擔(dān)任院排球隊(duì)副隊(duì)長：積極組織成員訓(xùn)練，并在2014年云帆杯排球比賽中取得亞軍（歷史最佳成績）； B）當(dāng)班長期間：組織班級同學(xué)進(jìn)行排球比賽、文藝晚會、綠色騎行、義務(wù)清潔等，加強(qiáng)班級凝聚力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力； C）武漢船用機(jī)械有限

10、責(zé)任公司：任新員工班長、團(tuán)總支書記，舉辦宿舍美化大賽、單身聯(lián)誼party、綠色騎行、植樹活動、新員工球賽等,3.3活動組織能力,培養(yǎng)積極的工作心態(tài)、承擔(dān)項(xiàng)目的主動性，以開放眼光、團(tuán)隊(duì)協(xié)作提高科研效率。,23,博士階段研究計劃,3,4,個人簡介,1,科研、創(chuàng)新、組織能力,碩士期間研究課題,2,總結(jié),5,24,4.1擬開展課題背景,課題名稱：質(zhì)子交換膜燃料電池催化層制備過程對其微結(jié)構(gòu)影響,現(xiàn)狀:質(zhì)子交換膜燃料電池目前為國內(nèi)外新能源汽車重點(diǎn)研發(fā)課題，膜電極的制作影響到燃料電池性能及壽命。催化層制備技術(shù)和最終形成微結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系始終未有精確定量的了解。 意義:本課題旨在探索找到催化層制作工藝對制作結(jié)果

11、的定量化影響，涉及數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)，研究方法為跨尺度微米級別的計算與觀察，研究結(jié)果對未來催化層制備與優(yōu)化起指導(dǎo)作用。,25,4.2研究思路及研究內(nèi)容,研究思路: 通過模擬仿真與試驗(yàn)驗(yàn)證，探索碳載鉑顆粒聚集質(zhì)量與制備參數(shù)間的量化關(guān)系，建立相關(guān)數(shù)學(xué)物理模型。,研究內(nèi)容: （1）研究催化層微結(jié)構(gòu)形成過程，結(jié)合物理化學(xué)，研究微觀分子間及宏觀流體作用力對混合階段、噴涂階段、干燥固化階段的影響。 （2）研究催化層的制備工藝對其微結(jié)構(gòu)質(zhì)量的影響，模擬仿真和實(shí)驗(yàn)觀察； （3）研究催化層結(jié)構(gòu)對PEMFC性能的影響； （4）研究MEA熱壓參數(shù)對燃料電池結(jié)構(gòu)及性能的影響； （5）建立催化層制備方法對微結(jié)構(gòu)質(zhì)量影響的物理數(shù)學(xué)模型，定量化表征。,26,查閱：國內(nèi)外催化層結(jié)構(gòu)方面研究進(jìn)展,制備工藝對MEA結(jié)構(gòu)和性能影響，MEA熱壓參數(shù)的研究進(jìn)展； 掌握：燃料電池關(guān)鍵過程數(shù)值模