Guo Xiaoqiang
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郭晓强,男,1991年12月出生,现任河北工业大学“双一流”建设办公室副主任,硕士研究生导师。2020年6月博士毕业于西南石油大学机械工程专业,2019年至2020年获国家建设高水平大学公派研究生项目赴加拿大里贾纳大学(University of Regina)交流学习。现任国家自然科学基金评审专家,石油行业顶刊《天然气工业》、《西南交通大学学报》青年编委;中国力学学会会员,中国振动工程学会高级会员;《Applied Mathematical Modelling》《Journal of Petroleum Science and Engineering》、《Wear》、《Ocean Engineering》、《Applied Ocean Research》、《Engineering Failure Analysis》、《振动与冲击》等国内外期刊审稿人。
主要从事从事管道、管柱力学及管道流致振动的基础理论、试验及工程应用研究。作为河北工业大学“高端装备结构技术创新团队”管柱力学方向负责人,对国内外管柱力学、管道流致振动研究进展有全面认识,形成以下创新认识:①建立了大型换热设备管束结构三维双向流固耦合动力学模型,开发了管束结构流固耦合计算分析系统,在大量计算分析的基础上,建立了管束结构的流体力系数数据库,揭示了管束结构流固耦合非线性振动特征,发现了管束结构流固耦合振动的局部效应。② 建立了水平井分簇射孔管串井筒通过能力分析模型,实现了射孔压裂作业前施工参数的优化设计,保障了射孔压裂工具的安全起下作业。创建了水平井射孔管柱冲击动力学分析模型,研发了商用化的仿真软件,能够有效预测分簇射孔多次爆轰后管柱及井下工具振动位移、加速度、内力响应,实现了射孔作业中工具的动态评价及精准定位。研制了可实时测量张力的井下短节和地面显示系统,实现对电缆头受力的实时监测,提高了泵送作业效率。③ 建立了全井段钻柱系统纵-横-扭耦合非线性振动模型,考虑了井眼轨迹变化、井筒约束作用、钻头与岩石的互作用力以及井筒超高温高压对管柱弹性模量和钻井液粘度的影响。探究了转盘转速、钻压、扭冲提速工具以及底部钻具组合(BHA)长度对钻柱系统粘滑振动特性的影响规律,揭示了钻柱动力学响应特征、钻柱与井壁摩擦碰撞特征和粘滑振动特性,提出了结构参数和作业参数优化设计方法,保障了现场工具的安全性。④针对中国南海高温高压高产曲气井油管柱流致振动失效问题,建立了考虑内部高速流体、油套管接触碰撞等非线性因素的油管柱流致振动模型,提出了油管柱振动疲劳、碰撞磨损以及屈曲失稳分析方法,探究了作业参数和结构参数对油管柱动力学行为的影响规律,并揭示三高气井油管柱失效机理,最终形成了作业参数和结构参数设计准则。⑤针对国内外在深水、超深水钻完井管柱设计、优化、操作领域缺乏有效的双层管柱动力学模型、理论分析方法、优化设计工具以及有效、规范的管柱操作手则,建立了深水隔水管-测试管双层管柱动力学分析方法,开发了深水钻完井双层管柱力学分析软件,提出了深水钻完井作业中双层管柱的设计和安全控制方法,研发了海洋立管涡激振动控制装置。
先后主持国家自然科学基金(青年基金)、博士后基金(站前特别资助和面上项目)、四川省自然科学基金(青年基金)、河北省自然科学基金等省部级以上项目9项,横向课题5项;作为主研参与国家自然基金(面上项目)、国家重点研发计划项目、四川省重点研发项目等省部级以上项目5项,横向课题6项。研究成果先后发表40余篇高水平学术论文(其中中科院一区、二区SCI论文18篇);参加国际/国内会议7次(特邀报告1次,大会报告1次,分会报告2次);授权发明专利16项(美国专利2项);出版学术专著3部;软件著作权3项;获科研奖励4项、校级教学成果二等奖1项。