基于小波变换的岩芯卸荷扰动声学反应分析

现行国家规范将岩体与岩块的纵波速度比的平方定义为岩体的完整性,这是由于通常情况下原位岩体的纵波波速低于其中岩块的波速,岩体越破碎,波速低得越多。通过对南京地铁工程围岩声波测井及岩芯声波测量发现,用通常手段得到的一部分岩体的测井波速反而大于岩芯波速,分析其原因主要是岩芯受卸荷及钻取扰动影响造成的。为更好地对岩芯卸荷扰动的声学反应进行分析,基于小波变换方法,将岩芯声波信号分解成不同频带通道的小波分量,进而对其进行时频分析,得到的各频带分量及其加权频谱参数与岩芯卸荷扰动敏感程度具有良好的相关性,表明该方法在分析岩芯卸荷扰动问题上具有优越性。     

用空间分布信号的小波变换识别岩石材料的损伤

以空间分布信号的小波变换技术为基础，提出了一个识别岩石材料损伤的新方法。这个方法的理论基础是：岩石材料的损伤将使得结构的测量信号在损伤部位产生扰动。尽管测量信号中包含着材料损伤的信息，但很难直接从测量信号中发现损伤的确切位置，不过可以从测量信号的小波变换中发现损伤的位置，并用实验验证了这种方法的可靠性，即用声发射实验对含有预制裂纹的圆柱形水泥砂浆试样进行检测，可以得到沿试样轴向不同位置处的初至波幅度，对初至波幅度信号进行小波变换，结果表明，损伤位置与小波系数出现较大扰动的位置相对应，这说明本方法是可行的。     

小波变换在基桩声波检测斜管修正中的应用

文章在阐述小波变换原理的基础上,结合声波透射法中声测管斜管引起的声速曲线的特征,探讨将小波变换应用到基桩声波透射法声测管斜管修正的可行性.通过分析得到了两种声测管斜管修正的方法,将这两种方法应用到工程实例中,可以有效的对声测管斜管进行修正.     

基于小波变换的岩芯卸荷扰动声学反应分析

 现行国家规范将岩体与岩块的纵波速度比的平方定义为岩体的完整性，这是由于通常情况下原位岩体的纵波波速低于其中岩块的波速，岩体越破碎，波速低得越多。通过对南京地铁工程围岩声波测井及岩芯声波测量发现，用通常手段得到的一部分岩体的测井波速反而大于岩芯波速，分析其原因主要是岩芯受卸荷及钻取扰动影响造成的。为更好地对岩芯卸荷扰动的声学反应进行分析，基于小波变换方法，将岩芯声波信号分解成不同频带通道的小波分量，进而对其进行时频分析，得到的各频带分量及其加权频谱参数与岩芯卸荷扰动敏感程度具有良好的相关性，表明该方法在分析岩芯卸荷扰动问题上具有优越性。     

声波波谱技术在采矿工程中的应用研究

本文建立并完善了岩石全应力-应变过程声波特性的实验装置和测量系统,探讨了泥岩、砂岩及灰岩等试件全应力-应变过程声波特性与其力学特性的相关关系,研制了适合围岩稳定性观测的新仪器——完全干式耦合钻孔探头组件,并进行了现场岩体声波观测工作。参照岩芯试件的实验研究成果,分析了受跨采影响大巷围岩的结构特征、塑性区范围以及应力峰值的变化等,从而为巷道围岩变形规律的研究和支护参数的合理选择提供了一条可行的新途径。     

小波变换的在形变监测数据处理中的应用研究

由于受各种因素的影响,变形观测数据可能包含各种各样的误差与变形信息,但仅从这些数据表面上,不能反映形变的任何信息,所以,必须通过对监测数据进行综合处理分析,才能有效地提取变形信息,发现变形规律。本文利用小波多尺度分解,结合变形监测实例,从数据去噪方面对小波变换在GPS变形监测数据处理中的应用进行了研究。通过对处理结果做了详细分析,利用小波变换的多分辨率特性,实现了GPS动态监测数据的滤波、变形特征信息的提取以及不同变形频率的分离,有效的求解变形的非线性系统问题,验证了基于小波理论的GPS变形监测数据处理方法的可行性与有效性。     

小波变换在建筑环境气流湍动特性研究中的应用

介绍了小波变换的原理,通过对建筑周边自然风和轴流风机自由射流的小波分析研究,表明这种方法在分析气流湍动特性时具有优越性。小波分析方法与基于傅里叶变换的频谱分析方法结合使用可以形成互补。     

小波变换在遥感影像压缩中的应用

解决海量遥感影像存储和传输问题的有效方法是对影像进行保真快速压缩.本文对基于小波变换的遥感影像压缩技术进行深入探讨,并通过与其他图像压缩算法相比较,比较全面地揭示出小波压缩算法的特点及其在遥感影像压缩中的应用.     

岩石高边坡安全监测数据的小波变换去噪处理

 把小波变换模极大值去噪法和小波变换阀值去噪法应用于noissin模拟噪声信号和某水电站岩石高边坡安全监测资料,根据信号和噪声在小波变换各尺度上的不同传播特性,剔除由噪声产生的模极大值点,保留信号所对应的模极大值点,利用剩余模极大值点重构小波系数,恢复原有监测信号。并通过信噪比、去噪信号能量比、去噪信号与原信号标准差三个性能指标,比较二者的去噪性能。实例应用表明,小波变换模极大值去噪法能够更有效地去除噪音突变信号,保留原始有用信号的突变点,重构信号能够更光滑地重现原始信号,比小波变换阀值去噪法性能更佳,具有更好的实际应用价值。     

小波变换在电力系统谐波检测中的应用

随着中国经济的发展,科学技术不断取得重大的成果,在人们生活、工作中新型的电力、电子设备不断的得到广泛的应用,但是在电力设备等的应用过程中,会因为非线性、不平衡用电等特性的影响,出现谐波,对电网的运行和发展产生严重的影响。当前谐波是最影响电网运行质量的因素,使用小波变换的信号处理方法,可以有效的控制谐波,为此本文针对小波变换在电力系统谐波检测中的应用,以及相关的内容进行分析研究。     

岩体爆破损伤声波测试信号频谱特征的小波(包)分析

 岩体爆破损伤特性除了影响声波速度外,同时造成声波能量衰减和频谱特征的变化。为弥补单纯声波速度分析的不足,更好地利用岩体声波信号携带的丰富信息,在某地下工程围岩中开展10次小药量模拟爆破岩体损伤声波测试研究。针对傅立叶分析的缺陷,运用小波(包)变换方法,对声波测试信号的频谱特征进行分解分析。研究结果表明：(1) 经小波(包)变换得到的爆破前后岩体声波频谱特征变化规律非常明显;(2) 2–4,2–5和2–6尺度下小波分量的幅值和功率谱密度远大于其他尺度下的小波分量的幅值和功率谱密度,对岩体爆破损伤的敏感性较好;(3) 岩体爆破损伤作用导致声波测试信号的能量集中区和最大能量分布百分比对应的频段(频率)向低频方向偏移。研究成果对于揭示岩体爆破损伤与声波测试信号频谱特征之间的内在联系具有一定的指导意义。     

考虑岩体完整程度的岩石爆破损伤模型及应用

现有爆破损伤本构模型未能考虑岩体完整程度对爆破作用效果的影响。为此,对Yang等提出的爆破损伤模型进行了改进,建立考虑初始损伤的弹塑性爆破损伤本构模型及提出用于评价围岩受爆破影响的损伤判据。该本构模型包含初始损伤变量和岩体完整性指数、声波波速等参数间的关系式,并利用岩体初始完整性指数的变化考虑其完整程度对爆破损伤作用的影响。把该模型引入到LS-DYNA数值软件中,并结合工程实例进行数值模拟,得到爆破损伤云图及相应的爆破影响范围。然后将计算得到的爆破影响范围与现场实测值、基于常用的TCK爆破损伤模型的数值计算结果进行了对比。最后,分析了爆破影响最大半径、最大深度与岩体初始完整性指数间的关系。研究表明,爆破影响最大半径、最大深度均随岩体初始完整性指数的减小而增大,且前者的变化更为显著。基于所提出模型的数值计算结果和现场实测值较为符合;提出的损伤模型可为考虑岩体完整程度对爆破开挖影响的理论研究和工程实践提供参考。     

岩石破裂失稳声发射监测频段信息识别研究

首先对声发射信号进行分频处理,分析岩石损伤破裂演化过程中声发射信号频段分布规律。根据岩石断裂模式与声发射频率存在一定的对应关系,证明了岩石破裂监测中声发射前兆优势频段的存在,进一步构建前兆优势频段的计算方法,确定声发射监测岩石破裂的最优短临预报参数。通过开展花岗岩圆形隧洞模型水平卸荷试验,分析整个过程的声发射信号,寻找前兆优势频段,以此验证方法的可靠性。研究结果表明,水平方向卸荷瞬间,隧洞两壁发生劈裂破坏,频段(31.25~62 k Hz)的小波能量占比达73%以上。临近最终破裂,频段(7.8125~15.625 k Hz)变能系数CD6?由前一刻的0.5突增到15,具有典型的灾变响应特征,可以确定该频段为声发射前兆优势频段。选择CD6??作为宏观破裂的短临预报参数,再结合临近最终破裂前声发射主频在频段(90~105 k Hz)和(13~20 k Hz)所出现的响应突现规律,可以为预测花岗岩圆形隧洞模型的失稳破坏提供预警参量。     

岩石声发射Kaiser效应测试玄武岩地应力应用

在减少对岩体的影响因素后,运用岩石的Kaiser效应,以弹性力学理论推导了地应力公式,由该公式可知试样3个主应力的大小、方向,且主应力随深度有增加的趋势,以促进岩石地应力的研究。     

岩石断裂过程区孕育规律与声发射特征实验研究

为研究岩石断裂过程区孕育规律及声发射特征,采用直裂缝圆盘砂岩试样在GCTS岩石测试系统上进行劈裂加载试验,借助数字图像相关方法(digital image correlation method,DICM)和声发射(acoustic emission,AE)仪进行实时监测,根据裂尖附近测线水平位移随载荷变化趋势和声发射定...     

三峡工程永久船闸高边坡岩体变形声发射监测

岩体声发射检测是当今国内外积极开发研究的岩体动态监测新技术之一,为了保证三峡船闸顺利建设,在建设过程中采用了声发射技术对船闸高边坡进行全天候在线监测。声发射作为动态监测技术在大型边坡岩体动态监测中具有明显优势。本文将小波变换和神经网络应用到声发射检测之中,能够准确地对岩体稳定性进行预测预报。现场监测表明,利用声发射技术对大型船闸高边坡岩体稳定性及其发展趋势和边坡支护效果,作出了符合实际的评价和有效的预测预报。     

声发射技术在岩石试验研究中的应用

介绍了声发射技术的特点及原理,分析了声发射技术在岩石试验研究中的成果,并指出声发射技术在岩石试验研究中的不足,最后对其应用前景进行了展望,为岩石试验研究带来了经济效果,同时为指导工程的设计施工提供了有利的理论依据。     

岩石超声波信号的小波时频分析

岩石超声波信号是一种非平稳信号.由于传统的短时Fourier变换(STFT)使用的窗函数固定,分辨率单一,其分析结果只能大致反映信号能量随时间的变化.小波变换(WT)以小波基为变换基础,具有多分辨率特点,其分析结果较详细地反映了质点震动强度随时间的衰减起伏变化.分析认为小波变换是一种更优越的处理岩石声学信号的时频方法.     

不同围压下岩石声发射不可逆性及其主破裂前特征信息试验研究

 通过对花岗岩在不同围压下循环加卸载声发射(AE)试验,得到岩石加卸载损伤破坏过程中高、低频通道中AE累计振铃计数、岩石应力与时间的关系。基于此,研究岩石AE的不可逆性特征。同时运用快速傅里叶变换FFT逆变换对Kaiser点AE信号进行消噪,并通过FFT分析消噪后信号的频谱特征,探求岩石主破裂前特征信息。研究结果表明：(1) 两通道中接收到的AE振铃计数整体变化趋势基本相同,所揭示的Kaiser效应和Felicity效应规律基本一致;两通道中AE振铃计数特征主要区别在于数量不同;(2) Kaiser点主频分布在46.39～70.80与151.37～166.99 kHz范围内。岩石主破裂前,随轴向应力水平增加,低频通道中Kaiser点主频整体变化趋势由较低频向较高频转移,高频通道中由较高频向较低频转移;(3) 花岗岩Kaiser效应应力上限值为极限强度的65%左右。Kaiser点的主频特征及变化规律,可为岩石的损伤破坏评价提供依据。