爆破地震波的能量衰减规律研究

爆破地震对建筑物的影响实质上是一种能量的传递与转化过程,从爆破振动控制的方面考虑,了解爆破地震波传播过程中的衰减特性,才能对建筑物受影响程度做出必要而又相对准确的估计.基于地震学相关理论,研究爆破地震波的能量衰减规律,表明峰值能量随距离的衰减系数同振速衰减系数呈2倍关系,对于同一场次的爆破而言,爆破地震的总能量同峰值振速的平方近似成正比例.针对实例工程的分析结果印证理论推导的正确性.实例分析同时表明,爆破地震的能量衰减是以米计的,这一点有别于天然地震.在运用天然地震方法处理爆破地震时应该注意到这一区别.     

根据能量选型充电电阻的研究

SVG和变频器启动限流的充电电阻,通常是按功率选型,启动时会出现充电电阻断路失效现象。充电电阻按功率选型,无法准确衡量启动时冲击能量,在极限工况下工作,各种不确定因素导致超限断路在所难免。根据启动能量选型充电电阻,利用实心体电阻短时间高能量吸收能力的特点,通过理论计算启动冲击能量,选择相应额定能量的实心电阻,精确更可靠更科学。     

标准振荡波作用下负载性质对电涌保护器防护影响的研究

负载性质对于设备的雷电过电压保护存在一定影响,需要详细研究负载性质对电涌保护器(SPD)配合的影响。利用EMTP软件,搭建类似真实雷电过电压的0.5μs-100kHz标准振荡波发生电路,采用P-G压敏电阻等效电路模型进行仿真冲击。分析单级SPD和两级SPD防护下阻性、感性、容性负载幅值对负载端过电压的影响,最后讨论不同负载对应的有效保护距离。仿真结果表明:负载幅值对被保护设备过电压数值影响较大,阻性负载或感性负载情况下,过电压随着负载幅值的增大而增加,容性负载情况下,过电压随着负载幅值的增大而降低。两级SPD防护方式能够进一步降低被保护设备过电压,设备能够得到更好地保护,同时抑制感性负载过电压波形振荡。阻性负载情况下,被保护设备过电压随着SPD与负载间线缆长度的增加而增大,容性负载和感性负载情况下,过电压则呈现先增大后减小的变化趋势。标准振荡波冲击下需要重点考虑感性负载和容性负载的防护。     

屋面含湿砂层温度波衰减研究

研究了含湿砂层蒸发过程的温度波衰减，获得了含湿砂层常温工况下的蕾热参数的热惰性指标，该指标可用于含湿砂层构造体系的衰减度计算。     

不同类型岩石中弹性波衰减特性研究

通过断铅试验,利用PCI–2声发射系统对弹性波在花岗岩、大理岩、红砂岩、灰岩中传播的衰减特性进行试验研究。结果表明:4种岩石上弹性波信号的幅值和频率都随着震源距离的增加而减小。在花岗岩和红砂岩中,弹性波信号的幅值和中心频率衰减先快后慢,呈现出明显的阶段性特征,不同阶段有不同的衰减系数,与其相对应,峰值频率出现分级现象,幅值衰减较快的阶段,峰值频率较高,衰减较慢的阶段,峰值频率较低。在大理岩和灰岩中,弹性波信号的幅值和中心频率衰减速率较为均一,其峰值频率没有发生明显变化,基本维持在120k Hz左右。通过分析4种岩石的微观结构可知,造成弹性波衰减最主要的因素是岩石内部矿物颗粒之间结合的紧密程度,紧密度越高的衰减越小,紧密度越低的衰减越大;其次是岩石内部结构面的发育程度,结构面越多的岩石衰减越大,结构面越少的岩石衰减越小。此外,不同岩石材料的品质因子Q与岩石的波阻抗有很好的相关性,波阻抗越小的岩石,Q越小,弹性波的衰减也越大。     

规则波和不规则波在刚性植物区波能衰减的试验研究

为深入了解湿地植物对近岸波浪的耗散作用,通过物理模型方法,对规则波和不规则波越过岸坡前刚性植被水域的波能衰减进行了试验研究。结果表明:当波浪通过植物区时,有效波高在植物区内逐渐衰减,规则波和不规则波波高消减率分别为29.8%和31.4%;在植物分布密度、波浪周期等参数相同的情况下,刚性植物高度为40 cm,有效波高为8、6、4 cm时,不规则波衰减率分别为41.3%、37.3%和31.3%,规则波有效波高衰减率分别为35%、30.8%和26.1%,无论是规则波还是不规则波,可见入射波浪的波高越大,消波作用越明显;刚性植被高度为40、20 cm植物区的波高(6 cm)衰减率分别为32.3%和21.0%,植物高度越大,波能消减作用效果越好,同样的参数条件,波高h=30 cm的波高衰减率为14.6%,h=40 cm的波高衰减率为9.9%,水深为30 cm时的消波作用优于水深为40 cm时的消波作用,随着水深的增加消波效果降低。本研究结果对于湿地刚性植物与波浪间的相互作用研究提供了参考依据。     

珊瑚砂中应力波衰减规律的实验研究

为了揭示珊瑚砂对应力波的衰减效应,基于改进的split Hopkinson pressure bar(SHPB)装置,对干燥珊瑚砂长试件中的应力波衰减规律进行实验研究。定量测量到应力波在珊瑚砂中的平均传播速度,提出无量纲的峰值应力随传播距离的衰减公式。分析结果表明,试件端部冲击引起的应力波在75和225 mm的传播距离上可使峰值应力分别衰减至10%和1%;峰值应力速度随着传播距离的增大而减小,随无量纲峰值应力的减小而减小;与已有规范中基于陆源砂土总结的应力波传播公式对比表明,珊瑚砂对应力波衰减效果更显著。     

规则波和不规则波在刚性植物区波能衰减的试验研究

为深入了解湿地植物对近岸波浪的耗散作用,通过物理模型方法,对规则波和不规则波越过岸坡前刚性植被水域的波能衰减进行了试验研究。结果表明:当波浪通过植物区时,有效波高在植物区内逐渐衰减,规则波和不规则波波高消减率分别为29.8%和31.4%;在植物分布密度、波浪周期等参数相同的情况下,刚性植物高度为40 cm,有效波高为8、6、4 cm时,不规则波衰减率分别为41.3%、37.3%和31.3%,规则波有效波高衰减率分别为35%、30.8%和26.1%,无论是规则波还是不规则波,可见入射波浪的波高越大,消波作用越明显;刚性植被高度为40、20 cm植物区的波高(6 cm)衰减率分别为32.3%和21.0%,植物高度越大,波能消减作用效果越好,同样的参数条件,波高h=30 cm的波高衰减率为14.6%,h=40 cm的波高衰减率为9.9%,水深为30 cm时的消波作用优于水深为40 cm时的消波作用,随着水深的增加消波效果降低。本研究结果对于湿地刚性植物与波浪间的相互作用研究提供了参考依据。     

低压配电系统电涌保护器能量配合研究

电涌保护器(SPD)的能量配合是低压配电系统防雷工程中的重要课题。基于理论计算和ATP-EMTP仿真,研究一端口限压型SPD在短波(8/20μs)和长波(10/350μs)下的能量配合问题,着重分析SPD级间距离和参数配合对这种配合的影响。提出金属氧化物压敏电阻(MOV)伏安特性研究的一种假设,给出了级间电缆的长度与后级SPD分流比的关系曲线。结果表明:短波情况下,10 m的级间电缆可将后级SPD电流限制在总电流的20%以内;长波情况下,80 m的级间电缆才能达到相近的效果。     

振荡水柱波能发电装置的研究应用进展

振荡水柱(oscillating water column,OWC)波浪发电装置因其具有结构简单、性能可靠等优点而成为目前世界上最为成功的波浪能转换装置。为促进中国对波浪能的开发,本研究中对国内外OWC波浪能发电装置的研究和开发应用进行了综述,尤其是近年来所提出的OWC波浪发电装置与防波堤相结合的新型式——OWC型防波堤,针对中国在OWC研发上存在的不足提出相应对策,并对OWC的未来发展趋势进行了展望,因地制宜地开发海岛、海洋平台等区域的波浪能将成为中国在该领域未来的研发方向。     

油纸绝缘在双极性衰减振荡冲击下的累积效应研究

电力变压器的内绝缘在雷电过电压的多次冲击下产生累积效应,影响其绝缘性能。研究表明实际雷电入侵波存在双极性衰减振荡波形的情况。首先用不同频率的双极性振荡衰减波波形,取低于其击穿电压的电压值,对油纸绝缘试品进行累积冲击,绘出其V-N特性曲线,验证了累积效应的存在性,探索了V-N特性的规律;继而用宽带频谱介电测试仪对在双极性振荡衰减波作用下累积冲击了100、200、300以及并未受冲击的绝缘纸进行测试,并对比分析了四种情况下复相对介电常数和介质损耗角正切值的变化规律,验证了累积效应对油纸绝缘的损伤。研究结果表明,双极性振荡衰减冲击电压和标准雷电冲击电压对油纸绝缘均存在明显的累积效应。在波形半峰值时间、所施加的电压幅值均相同时,频率越高的双极性振荡波击穿所需的冲击次数越少,复介电常数和介质损耗角正切值均随着累积冲击次数增加而变大,累积效应对油纸绝缘具有损伤。     

土阻力引起桩中应力波衰减的模型试验研究

本文通过桩的模型试验,对土阻力引起的桩中应力波衰减进行了较为系统地研究,获得了土阻力引起桩中应力波衰减的初步规律.应力波在桩身中的衰减比土阻力造成的小得多,土阻力引起的应力波峰值衰减约在0.0057～0.056dB/cm范围内.另外,由于土阻力的出现,致使缺陷处反射波幅值减小,甚至消失,这是须特别注意的.     

深部裂隙岩体中弹性波传播与衰减规律试验研究

为研究深埋裂隙岩体中弹性波的传播与衰减规律,采用室内模型试验,得到弹性波在深部裂隙岩体中传播时的波速值及首波波幅值随地应力变化的曲线,并对试验过程中弹性波的传播与衰减规律进行分析,对裂隙岩体中弹性波的波速增量、衰减程度与围压、裂隙数量、裂隙分布角度之间的关系进行了探讨和拟合。试验研究结果表明:在三轴压缩试验中,当围压一定而轴向压力增加时,弹性波波速值的变化经历快速增长、缓慢增长、基本稳定、快速降低4个阶段,并在轴向应力达到峰值强度的60%时,波速值迅速下降,因此可判断该点为岩体中裂纹开始扩展的起始点,同样首波波幅值的衰减程度也呈现出类似变化规律;在三轴拉压试验中,当围压一定而轴向拉力增加的过程中,弹性波波速值不断降低,波幅值的衰减程度也是不断增强。围压、裂隙角度、裂隙数量对弹性波的传播速度和衰减程度均产生一定影响,影响程度的敏感性为:裂隙数量围压裂隙角度。     

大直径变截面桩速度波衰减特性研究与应用

针对大直径桩在低应变测试中的三维效应和缺陷量化分析问题,建立变截面桩-成层土耦合振动模型,考虑桩身的三维波动,通过建立层间递推关系求解得到桩身任意位置纵向振动响应的频域解析解,并利用傅里叶逆变换得到时域内半解析表达.在此基础上,分别针对完整桩和缺陷桩,探讨不同条件下桩身入射速度波沿径向和纵向的幅值和走时变化规律.最后通...     

多层孔洞泡沫水泥板夹电阻膜的吸波体吸波特性研究

针对目前水泥基吸波材料研究存在的问题,结合空间电磁波传播原理,在目前研究添加EPS的水泥基吸波材料基础上提出了一种多层孔洞结构型吸波材料设计思路;选用小颗粒EPS和以石墨及炭黑为主要原料制成的纯电阻膜为组分研究了EPS含量和电阻膜阻值组合对水泥基吸波材料吸波性能的影响;设计不同数量、位置和大小的孔洞,在2~18 GHz频段内制备出20 mm厚、吸波性能好(在4 GHz附近反射率最小达到-18.5 dB)、频带宽(反射率小于-10 dB的频带达15.5 GHz)的多层孔洞结构型吸波材料。     

降低ZnO电阻片在能量冲击下侧面失效率的研究

为了减少ZnO电阻片在能量冲击下侧面失效率,将不同配方的高阻釉施涂在电阻片的侧面,研究不同的高阻釉对于电阻片电性能的影响。结果表明:在电阻片的侧面施涂绝缘能力和膨胀系数匹配性均达到要求的高阻层,能够使电阻片的缺陷减少,均匀性提高,从而使电阻片的电性能提高,降低了ZnO电阻片在能量冲击下侧面失效率。     

电阻网膜型石膏吸波天花板的制备与特性研究

根据电磁波吸收理论,基于电阻网膜设计制备了一种宽频吸波天花板。实验表明,采用厚度为1.2 cm厚的石膏板,格子型电阻网膜(3格),电阻条线宽为24 mm,在S带(2~4 GHz),-10 dB以下吸收带宽达到92%,在3 GHz附近有最大吸量-17 dB;随着入射角度的增大,吸收峰逐渐向低频方向移动,带宽逐渐增大。新材料可用于建筑室内电磁污染控制。     

基于有限元法的GDT与TVS能量配合仿真研究

多次过电压冲击会对信号电涌保护器中的气体放电管(GDT)与瞬态抑制二极管(TVS)能量配合产生影响。针对这一问题分析了气体放电管在冲击电压下表面电荷积聚原因;利用有限元法仿真了气体放电管在不同冲击次数、不同电极粗糙程度下表面电场强度分布;同时对气体放电管进行多次过电压冲击试验,观察启动电压变化趋势并与仿真结果进行对比。仿真和试验结果表明:多次冲击使得电极表面粗糙度增大,影响GDT启动电压,启动电压的变化会导致气体放电管和TVS能量配合失效。研究指出:将GDT和TVS间的退耦电阻由原来的2.2Ω改变为4Ω能够有效削弱多次冲击的影响,并且在规定的通频带下,仍具有较好的传输特性。     

直流氧化锌避雷器用电阻片能量吸收能力及热稳定性能的研究

研究了直流避雷器用电阻片能量吸收能力及热稳定性能。试验表明,在多次过电压下,电阻片吸收操作过电压临界能量吸收能力为432kJ;直流电阻片的近似比热容为3J/(g.K);达到临界能量吸收时,电阻片表面温度最高为178℃。制造直流避雷器用电阻片时,应确保电阻片具有较大的热容量和较小的温度系数;设计结构时,应考虑避雷器具有较好的散热性能,对于靠近电阻片的材料,应具有耐受热冲击温度为180℃的能力。     

基于静态伏安特性曲线的ZnO电阻片耐受能量计算等效性研究

为了模拟计算ZnO电阻片在避雷器组限制过电压过程中吸收的能量,笔者针对所选取的电阻片进行冲击电流试验;绘制了在不同电流波形下的静态伏安特性曲线,描述了其与电阻片实际伏安特性的关系,并统计了同批次电阻片伏安特性分布规律;通过曲线拟合的方式建立伏安特性方程进行吸收能量的模拟计算.结果 显示,在耐受冲击电流的过程中,电流波形...