隧道爆破振动信号的混沌特征分析

基于混沌理论,将邻近隧道爆破、上跨坑道爆破作用下既有隧道振动响应时间序列进行相空间重构,通过吸引子、Lyapunov指数、关联维数等核心参量计算,分析隧道爆破振动响应信号混沌特征。经过计算,邻近隧道爆破作用下既有隧道振动响应信号相空间重构后具有奇怪吸引子,且Lyapunov指数均大于0,可判定其具有混沌特征;上跨坑道爆破作用下既有隧道振动响应信号的Lyapunov指数也均大于0,表明其也具有混沌特征。研究表明,隧道爆破振动信号具有混沌特征,随着钻爆作业面与既有隧道爆心距减小,λ值变大,隧道爆破振动响应的混沌特征增强,应更加强钻爆参数的合理优化和爆破振动实时监测,确保施工质量和爆破安全。     

隧道爆破振动信号混沌分形特征研究

为了分析隧道延时爆破时滞信号动力系统的非线性特征,在对新悬泉寺隧道爆破信号准确采集的基础上,运用混沌理论研究了经频率切片小波变换后各频带重构子信号的混沌动力学行为。通过子信号吸引子相轨迹特征对隧道爆破信号系统状态进行了直观描述和定量分析。结果表明:隧道爆破振动信号具有混沌特征,不同频带子信号吸引子在二维相空间一定区域内具有特定层次结构且永不封闭椭圆形轨迹。随着频率的增大,混沌吸引子在相空间的形态表现为椭圆轨迹的长/短轴之比逐渐减小,混沌吸引子在相空间沿长轴方向收缩,沿短轴扩展并最终趋于稳定,信号高频噪声具有弱混沌特征。混沌吸引子形态的演化过程有助于爆破信号幅值、能量信息的精确提取和主频有效判别,为隧道爆破信号非线性特征提取提供了新的思路。     

隧道爆破振动信号混沌分形特征研究

为了分析隧道延时爆破时滞信号动力系统的非线性特征,在对新悬泉寺隧道爆破信号准确采集的基础上,运用混沌理论研究了经频率切片小波变换后各频带重构子信号的混沌动力学行为。通过子信号吸引子相轨迹特征对隧道爆破信号系统状态进行了直观描述和定量分析。结果表明:隧道爆破振动信号具有混沌特征,不同频带子信号吸引子在二维相空间一定区域内具有特定层次结构且永不封闭椭圆形轨迹。随着频率的增大,混沌吸引子在相空间的形态表现为椭圆轨迹的长/短轴之比逐渐减小,混沌吸引子在相空间沿长轴方向收缩,沿短轴扩展并最终趋于稳定,信号高频噪声具有弱混沌特征。混沌吸引子形态的演化过程有助于爆破信号幅值、能量信息的精确提取和主频有效判别,为隧道爆破信号非线性特征提取提供了新的思路。     

南京水西门高架桥爆破拆除及振动测试分析

如何在城区环境复杂条件下进行高架桥的爆破拆除并确保爆破安全,成为城市改扩建过程中亟待解决的难题。以南京市城西干道水西门高架桥爆破拆除工程为例,结合振动监测数据分析,通过高架桥爆破拆除过程中产生的爆破振动和塌落振动的对比研究,得出塌落振动强度与塌落体下落高度的关系,以及塌落振动衰减的一般规律,并提出了降低塌落振动的可行方法,可为类似工程提供参考。     

南京水西门高架桥爆破拆除及振动测试分析

如何在城区环境复杂条件下进行高架桥的爆破拆除并确保爆破安全,成为城市改扩建过程中亟待解决的难题。以南京市城西干道水西门高架桥爆破拆除工程为例,结合振动监测数据分析,通过高架桥爆破拆除过程中产生的爆破振动和塌落振动的对比研究,得出塌落振动强度与塌落体下落高度的关系,以及塌落振动衰减的一般规律,并提出了降低塌落振动的可行方法,可为类似工程提供参考。     

高层框架结构建筑物爆破拆除振动研究

为研究建筑物爆破拆除过程中产生的振动效应,对一高层框架结构建筑物爆破拆除过程进行振动监测,并对爆破振动与塌落振动数据进行对比分析。研究发现,爆破振动峰值速度的衰减速率大于塌落振动峰值速度;塌落振动信号优势频带能量大于爆破振动信号;塌落振动信号的频率接近建筑物的自振频率,危害性更大。     

螺旋桨鸣音的混沌动力特性研究

利用混沌动力学方法研究螺旋桨鸣音系统时间序列,估计时间序列的相空间重构最佳参数,并首次提出其具有混沌动力特性,还进一步分析了系统拓扑维数的边界和生成系统所必须地独立变量的个数,计算分析了重构相空间中吸引子轨迹随时间演化的发散情况。分析计算结果表明：螺旋桨鸣音系统时间序列可以选取最佳延迟时间 、最小嵌入维数 进行相空间重构,其混沌吸引子的关联维数为5.1579、最大Lyapunov指数为0.0771,此研究结果可以为螺旋桨鸣音现象的进一步研究提供理论基础。     

高层框架结构建筑物爆破拆除振动研究

为研究建筑物爆破拆除过程中产生的振动效应,对一高层框架结构建筑物爆破拆除过程进行振动监测,并对爆破振动与塌落振动数据进行对比分析。研究发现,爆破振动峰值速度的衰减速率大于塌落振动峰值速度;塌落振动信号优势频带能量大于爆破振动信号;塌落振动信号的频率接近建筑物的自振频率,危害性更大。     

高架桥爆破拆除塌落震动的测试与分析

为了探究现代城市爆破拆除塌落冲击产生地面震动的传播和衰减规律,对某城市大型高架桥爆破拆除塌落冲击地面振动进行了测试。根据测试数据,得到了地面振动的速度、加速度和主频率等参数,讨论了塌落震动的传播和衰减特点。基于震动衰减理论,对不同距离处的地面振动测试数据进行了计算分析,获得了不同测点处材料的阻尼系数。分析结果表明,在软土地基情况下高架桥的塌落震动主频率为几Hz左右,地面振动的衰减只与材料阻尼系数有关,材料的阻尼系数基本不随低频振动的频率变化,所得衰减规律可以为类似工程提供参考。     

金属切削过程刀具磨损信号的混沌特征

针对刀具磨损过程中声发射信号非线性特征,提出基于混沌理论的信号分析及特征提取方法。采用延迟时间法对去噪后的时间序列进行相空间重构,分析延迟时间及嵌入维数随刀具磨损的变化规律;用关联维数、最大Lyapunov指数及Kolmogorov熵三种混沌特征参数定量分析刀具在不同切削条件下随磨损量增大所呈现的变化规律。研究结果表明,刀具磨损声发射信号具有明显的混沌特征,三种混沌特征参数、延迟时间及嵌入维数与刀具磨损状态具有明显的对应关系,可用作刀具磨损状态监测、磨损量预测的特征参数。     

大型城市高架桥爆破拆除振动特性

结合拆除爆破测试实例,对城市大型高架桥爆破拆除振动特性及振动波在介质中的传播规律等进行了分析,认为高架桥塌落冲击振动是地下管线及周边建筑物破坏的最主要危险源,使高架桥沿线建(构)筑物产生显著振动影响的只是其附近2³跨桥体触地产生的振动,触地振动影响范围有限,振动主频高于一般地震频率,不易造成周边建(构)筑物产生共振破坏,此外,采取合理的降振防护措施可减小地面及地下防护目标的破坏风险。     

复杂环境楼房的内凹式爆破拆除

在四周均没有可供定向倾倒场地的复杂环境下,为了缩减大楼的爆破塌散范围,采取秒差爆破将大楼切割分区、进行内凹式的楼房爆破拆除。同时采取了一系列的综合技术措施,有效地控制了爆破震动和爆破飞散物。     

复杂环境楼房的内凹式爆破拆除

在四周均没有可供定向倾倒场地的复杂环境下,为了缩减大楼的爆破塌散范围,采取秒差爆破将大楼切割分区、进行内凹式的楼房爆破拆除。同时采取了一系列的综合技术措施,有效地控制了爆破震动和爆破飞散物。     

武汉市二七沿江商务区楼房爆破拆除塌落振动分析

为了分析高层建(构)筑物爆破拆除时塌落造成的地面振动的特征及对周边建筑物的影响大小,对武汉市二七沿江商务区19栋楼房爆破拆除中的地面振动进行了测量,并对监测点实测的数据爆破与塌落振动速度、卓越频率、傅里叶谱及反应谱特性进行分析。结果表明:高层建筑物爆破拆除中塌落振动比爆破振动影响更大,频率更低;1#楼周边为已拆除废弃空旷场地、减振措施较少,塌落振动水平分量高于竖向分量;常用的塌落振动估算公式可以更好地描述竖向振动分量,而无法描述本次幅值更大的水平分量;持续时间随距离的增加而变长;反应谱在高频段高于设计谱,但由于周边无建筑物,不会造成危害。     

基于混沌特性的输油管道泄漏识别方法

探讨了输油管道的动态压力信号存在混沌特性的可能性.以动态压力变送器的管道运行信号为研究对象,对一维的动态压力时间序列进行相空间重构,求得最大Lyapunov指数,验证了输油管道的动态压力信号确实存在混沌的特性.提出了一种利用混沌理论中的关联维数对管道泄漏进行识别的方法,根据关联维数所属数值区间对不同类型的动态压力信号进行区分.在兰成渝成品油管道的现场实验结果表明,该方法能够有效地识别管道泄漏事件,其总体识别正确率达到93.3%,具有较强的工况识别能力.