基于功能原理的有杆抽油系统的数学建模及诊断

针对在原油开采中广泛使用的有杆抽油系统,分析悬点运动规律,根据悬点处的实测位移数据和荷载数据,绘制悬点示功图.通过Fourier级数展开和有限差分两种方法求解Gibbs模型,将悬点示功图转化为杆上任意点的示功图,由此确定地下深处的泵功图.建立了基于泵功图曲线曲率及其变化率的特征信息提取模型和面积判别模型,提取泵功图特征信息,进行油井产量预测与混入气体故障诊断.建立了基于抽油杆重力与浮力作用原理分析的两种改进Gibbs模型,同时基于建立的能量守恒的阻尼系数计算模型对阻尼系数进行了求解.     

基于Gibbs模型的有杆抽油系统泵功图的研究

有杆抽油系统是油气田开发中占主导地位的采油设备,而泵功图的确定对于判断井的工作状态具有重要意义.从Gibbs方程出发,建立了泵功图的求解模型;通过数据的预处理、数字化图版及MATLAB编程等方法,将悬点示功图转化为井下泵功图;利用有效冲程法和面积法建立了产量计算模型,通过比较推荐使用有效冲程法.同时,对比于常规的诸多假设下推出的阻尼系数,从方程本身和数据的利用出发,用差分反解得出阻尼系数,很好地避免了因假设带来的不完备性,从而较好地指导实际应用.     

“有杆抽油系统的数学建模及诊断”综述

2012年第9届全国研究生数学建模竞赛C题"有杆抽油系统的数学建模及诊断"来自实际问题,希望通过地面数据采用数学方法推算地下泵的相关数据,从而实时判断油井运行情况、估算产量.对问题的提出背景、解决问题的基本思路、参赛及评阅情况、存在问题及研究建议等方面进行了综述.     

有杆抽油系统工况诊断的数学模型研究

小波矩特征法是一种既能反映图像的全局信息,又能反映局域信息,并且具有旋转、平移和缩放不变形的图像特征提取方法,在模式识别中能大大提高对近似目标识别的能力.为保证油井正常生产,精确快速地诊断出有杆抽油系统的工况,基于小波矩特征和自组织竞争神经网络(SCNN)建立了一种泵功图诊断模型.利用Matlab将悬点示功图转化为泵功图,然后基于小波矩特征法提取泵功图的小波矩特征并优选出合适的小波矩特征量,使用SCNN识别诊断.仿真研究表明,模型能够可靠的诊断有杆抽油系统的工况,实现简单,准确率高,适用于现场诊断,具有一定的工程应用前景.     

一种新的有杆抽油泵功图诊断模型及计算方法

通过对多级杆柱上的微元体进行动力学分析,对现有的Gibbs模型进行了改进,建立了一个新的有杆抽油泵功图诊断数学模型.采用隐式差分格式和变步长有限差分格式对模型进行求解,得到了接箍上、下分界面处和抽油杆均质段任意位置处的位移及载荷表达式,推导了等效阻尼系数的计算公式,建立了相应的迭代算法来计算井下泵功图.以某油井地面示功图为例,利用该模型进行了实例计算,与Gibbs方法对比结果表明,该模型及算法得到的泵功图更接近实际.     

基于示功图理论的有杆泵采油产液量计算

针对油田有杆抽油系统,利用Gibbs一维带阻尼的波动方程数学模型将悬点示功图转化为泵功图,并提出了两个估算油井产液量的数学模型.经实际数据验证表明,泵功图相对于悬点示功图向下平移了一段距离,消除了抽油杆柱对抽油泵工况分析的影响;两种产液量估算模型能较好的估算油井产液量;具有一定的适用性和可靠性.     

占座效应的数学建模与统计分析

利用因果图模型及其可识别性理论对占座效应 ,即占座行为对座位使用率的影响进行了建模 .并利用这一模型对实际例子中的占座效应进行了分析 ,最终得出占座行为对实例中座位使用率的影响程度     

西藏自治区包虫病传播的数学建模及动力学分析

该文通过对包虫病传播机理以及西藏地区包虫病流行现状的研究,构建了一类符合西藏地区实际情况的包虫病动力学模型.利用Lyapunov函数对模型平衡点进行了稳定性分析,证明了无病平衡点和地方病平衡点的全局稳定性.并用收集到的数据,依据模型对基本再生数R₀和包虫病流行情况进行了估计和模拟,结果表明构建的模型符合当地实际传播情况,具有一定的合理性.最后针对归置流浪犬和宣传教育两种防治措施给出了合理的建议.     

基于信息再利用的灰色系统GM(1.1)模型建模方法及应用

目的:寻找新的灰色系统GM(1.1)模型建模方法,建立拟合精度与预测精度较高的GM(1.1)模型.方法:在邓聚龙教授建模方法的基础上,用基于信息再利用的方法,建立新的灰色系统GM(1.1)模型.结果:用基于信息再利用的灰色系统GM(1.1)模型建模方法建立的GM(1.1)模型,其拟合精度与预测精度不但优于传统方法建立的GM(1.1)模型,而且优于其他改进方法建立的GM(1.1)模型.结论:基于信息再利用的灰色系统GM(1.1)模型建模方法不但建模过程简单适用,而且其建立的GM(1.1)模型拟合精度与预测精度优于其他改进方法建立的GM(1.1)模型,因而具有广泛的应用价值.     

数学实验与数学建模

继数学建模之后 ,一门新的课程——数学实验——引起不少教师的注意 ,本文根据作者的教学实践对数学实验课程的指导思想、内容和方法 ,以及与数学建模课的关系等问题提出一些看法 .     

数学建模竞赛的发展与数学建模教师的作用

本文简要回顾数学建模竞赛活动的起源和发展,介绍国内外特别是国外学者关于提高数学建模教学质量的主要观点,并结合作者自身的经验和体会,探讨教师在数学建模教学中的作用。     

数学建模与素质教育

面对二十一世纪知识经济的挑战 ,我国高等教育模式应由应试教育 ,专业教育向素质教育转变 ,培养学生自主意识 ,效率意识 ,竞争意识 ,创新意识和民主意识 ,即高校教育应重视大学生的创新能力、实践能力和创业精神 ,普遍提高大学生的人文素质和科学素质 .本文拟就提高大学生素质的有效层面 ,对开展数学建模教学与实践进行深入分析 ,以窥探数学建模与素质教育之关系 .在深入把握数学建模教学与实践内涵的同时 ,分析得出这种以不打扰现行正常秩序的教育是提高大学生素质的有效途径之一     

数学软件在数学建模中的应用

本文以 2 0 0 1年全国大学生数学竞赛 A题为例 ,介绍数学软件在数学建模中的应用 ,并通过例子揭示该竞赛题本身在数学表述上是有缺陷的 .     

完善数学建模课程体系，提高学生自主创新能力

随着大学生数学建模竞赛的快速发展,全国大部分高校越来越认识到数学建模教学在大学生创新意识和实践能力培养中的重要作用,如何提高数学建模活动的成效成为普遍关注的问题。从数学建模课程的本质出发,尝试构建了较为完善的数学建模教学体系,达到数学建模教学贯穿大学生培养的全过程的教学理念。同时讨论了拓宽数学建模活动形式的途径和尚存在亟待解决的几个问题。     

基于模拟退火算法的SALM系泊系统的数学建模与设计

此问题来源于2016年全国数模竞赛A题.单锚腿系泊系统是系泊系统的一种,是近浅海观测网的重要组成环节,具有十分重要的研究价值.本文主要针对单锚腿系泊系统进行数学建模与设计.通过力学平衡分析、悬链线方程思想及逐步搜索法建立单锚腿系泊系统状态确定模型,采用模拟退火算法进行多目标规划,以获得最优的单锚腿系泊系统设计方案,最终实现该系统参数设计的自动化.     

Mathematical Modeling and Simulation of a Flexible Shaft-Flexible Link System With End Mass

In this study, the equation of motion of a single link flexible robotic arm with end mass, which is driven by a flexible shaft, is obtained by using Hamilton's principle. The physical system is considered as a continuous system. As a first step, the kinetic energy and the potential energy terms and the term for work done by the nonconservative forces are established. Applying Hamilton's principle the variations are calculated and the time integral is constructed. After a series of mathematical manipulations the coupled equations of motion of the physical system and the related boundary conditions are obtained. Numerical solutions of equations of motion are obtained and discussed for verification of the model used.     

F题“可持续的中国城乡居民养老保险体系的数学模型研究”(综述)

随着经济的结构性放缓以及人口老龄化的迅速到来,中国未来的养老金支付将面临很大的挑战.如何保持社会养老保险体系的可持续健康发展?这是2013年全国研究生数学建模竞赛试题之一(F题).对此作一综述.