基于ANN的铅芯橡胶支座力学性能快速评估方法

在铅芯橡胶支座设计制造、性能评估中,传统试验方法与有限元方法难以实现支座力学性能快速评估,寻求最佳设计参数组合所需代价较大.为弥补传统方法的不足,本文提出了基于ANN的铅芯橡胶支座力学性能快速评估方法及参数寻优方法.首先,基于试验数据建立铅芯橡胶支座有限元模型,并通过试验数据与理论计算结果验证有限元模型的正确性与精度,编制程序批量生成不同参数组合下的铅芯橡胶支座有限元模型,提取计算结果生成数据集;其次,建立ANN非线性相关性模型,读取数据集进行训练,验证模型的泛化能力,保留精度最高的模型;然后,利用ANN模型对支座力学性能进行快速评估,引入粒子群算法结合ANN模型,实现指定力学性能指标下带约束的参数寻优.结果表明,有限元方法计算所得支座力学性能与试验结果基本一致,采用ANN模型可以较好地表征支座参数与其力学性能的非线性关系,实现支座力学性能快速评估,精度良好;引入粒子群算法结合ANN可以实现支座多目标参数寻优,所生成的支座参数均符合实际,且其对应的性能指标与目标值基本一致.     

侧压系数对圆形巷道周边应力分布规律的影响研究

应力场中侧压系数对围岩应力场分布有着明显的影响,在已有研究成果基础上,以圆形巷道周边应力分布规律为研究对象,经过数学力学分析得出:当1＜λ＜3时,巷道周边只有压应力;当λ＞3时,巷道周边应力既有压应力又有拉应力.压应力主要分布在巷道的两帮,拉应力主要分布在巷道的顶、底板,且呈对称分布.焦煤公司九里山煤矿原15回风巷道周边的分布和变形说明,得出的结论是合理的.     

高应力区域煤层巷道耦合支护数值模拟试验研究

为了研究耦合支护控制巷道变形的效果,根据耦合支护原理,使用FLAC3D有限差分数值模拟软件对某矿11010工作面回风巷在不同支护参数下巷道的顶板、底板、左帮和右帮深部基点位移与围岩最大位移进行了研究.结果表明,当支护体与围岩以及支护体之间在强度、刚度、结构满足耦合支护时,巷道深部基点位移与围岩最大位移均较小,且巷道处于稳定状态所需时间较短.通过工程实例进一步说明了耦合支护能有效地控制巷道围岩变形,维护巷道稳定.     

侧压系数对巷道变形及周边应力分布规律影响

为了确定侧压系数对巷道变形与周边应力分布规律的影响,使用岩体力学、FLAC3D有限差分数值模拟软件对1<λ<3与λ>3下圆形巷道顶板下沉量、底鼓量、左帮位移和右帮位移以及周边应力分布的影响进行了研究.结果表明,当1<λ<3时巷道周边应力为压应力,当λ>3时巷道周边应力既有压应力又有拉应力,且2种情况下周边应力分布基本上都以巷道中心呈对称分布;随着λ的增大巷道的右帮位移、左帮位移、底鼓量都增大,两帮位移比较接近,顶板下沉量随着λ的增大而减小.通过工程实例得到较大侧压下仅考虑顶压作用的传统支护设计不能有效地控制巷道帮部变形及底鼓,可选用能抵抗侧压的支架与加强帮部支护方式来控制巷道变形.