锚杆锚固质量无损检测数据的处理方法研究

以声波法为基础的无损检测技术已经逐渐取代传统的拉拔实验成为锚杆锚固质量检测的主要手段。随着锚杆锚固技术在各类土木工程中的应用日益增加,锚杆锚固质量无损检测数据处理方法的研究工作也越来越受到重视。本文在分析锚杆锚固质量无损检测原理的基础上提出了以Hilbert变换为基础的数据处理方法,并将该方法应用于实际工程中,验证了其可行性。     

锚杆锚固质量检测在铁路工程中的应用

锚杆锚固技术在边坡支护和隧道施工中已经普遍使用,作为隐蔽性的重要工程,对其质量进行检测是非常必要的。结合工程实例,对同一组锚杆同时进行应力波反射法及拉拔试验,通过对锚杆密实度、缺陷位置及长度进行分析,并对比锚杆的密实度与拉拔伸长量成果。结果表明,应力波反射法可判断锚杆质量类别,锚固密实度与拉拔伸长量呈反比关系,证明应力波反射法在铁路工程锚杆锚固质量检测中的应用切实可行,可为边坡支护和隧道工程锚杆质量提供更好的保障。     

百色水利枢纽工程地下厂房锚杆无损检测分析

锚杆锚固质量及受力状态的检测目前大多停留在利用液压千斤顶进行破坏性拉拔试验的阶段,文中采用无损检测的方法对百色水利枢纽工程地下厂房主变岩锚杆锚目质量进行检测,应用小波分析对实测信号进行分解及重构,通过对重构前后的波形进行分析比较,研究表明采用文中所述方法对波形进行处理比原始波形能更有效地反映锚杆锚固状况,评价锚固质量.     

巷道锚杆锚固力学特性现场试验研究

为了检测煤矿巷道原位锚杆锚固力学性能,采用锚杆拉拔系统,在大同矿区不同岩性巷道开展锚杆破坏性拉拔试验,研究了锚固长度、岩体强度和锚杆直径等对锚杆锚固力学特性的影响规律.结果表明:当锚固长度小于极限锚固长度时,锚杆极限锚固力与锚固长度呈线性正相关关系,围岩及杆体强度越高,锚固力-锚固长度关系曲线的线性斜率越大,煤层及含砂质岩层中锚固力-锚固长度的线性斜率分别为1.63和2.96,玻璃钢锚杆在煤层中对应的斜率仅为0.41;在钻孔孔径和锚杆材质等均相同的条件下,锚杆极限拉拔力的端头位移在15～20 mm之间;锚杆的锚固性能与围岩破裂程度以及围岩原位黏聚力具有正相关性.     

FLAC3D的锚杆拉拔数值模拟试验

为研究锚杆锚固力主要影响因素、锚杆拉拔过程中的整体失稳的规律等,采用三维显式有限差分法,建立锚杆拉拔数值仿真模型,进行一系列计算机模拟.结果表明:数值模拟计算的结果和现场试验得到的结果基本吻合,表明数值模拟锚杆拉拔过程是可行的;锚杆拔出的过程是慢慢滑移到突然整体失稳过程;锚杆锚固效应随着锚固剂的摩擦角、粘结力和有效围压的增加而增强;锚固剂所受的剪切应力分布规律随锚杆拉拔过程而改变,在拉拔初始时,自由端至锚固端,自由端锚固剂处的剪切应力为最大,锚固端处的剪切应力为最小接近为零,随着锚杆拉拔的进行,自由端处锚固剂与锚杆的界面屈服点首先达到,造成自由端处锚固剂与锚杆出现滑移现象,而随着锚杆拉拔的进一步进行,锚固剂所受的剪切应力慢慢呈现均匀分布,均都达到了最大值,均达到了锚固剂与锚杆界面的屈服点,锚杆出现整体失稳;在锚杆的拉拔过程中,锚杆的变形规律是自由端处的变形量最大,自由端至锚固端锚杆的变形量逐渐变小,同时锚固剂变形的规律与锚杆的变形规律相同.     

锚杆锚固质量声波检测技术的现状分析

锚杆锚固技术作为各类地下工程及边坡护理的主要手段,已在交通和水电站建设等工程施工中得到广泛应用,其锚固质量和运行状况的无损检测已被提到议事日程.声波检测技术是目前主要的锚杆锚固质量无损检测手段,本文通过对我国锚杆锚固质量声波检测技术的历史回顾和现状分析,指出其理论研究工作的严重欠缺是当前存在的主要问题.文中还强调了模型实验研究的重要性,并指出理论研究应与模型实验紧密结合,二者不能偏颇.     

土遗址用变径木锚杆锚固机理数值模拟研究

基于室内拉拔试验的物理模型,利用FLAC^3D建立变径木锚杆拉拔数值计算模型,分析了变径木锚杆锚固系统的荷载传递规律、界面剪应力分布和传递规律、浆体土体应力场和位移场,并通过数值试验研究锚孔直径、锚杆直径和锚固长度对锚固效果的影响。研究结果表明：数值试验结果与室内拉拔试验结果较为吻合,证明数值模拟木锚杆拉拔过程的可行性和科学性;木锚杆浆体界面剪应力沿锚固段分布不均,主要集中在锚固段顶端和末端的0.1 m范围内,末端界面剪应力呈增大的趋势与其变径的结构特征有关,其变径的特点在一定程度上提高了木锚杆的抗拔力;变径木锚杆同时具有拉力型和压力型锚杆的特征,径向具有剪胀作用;锚固影响因素中锚孔直径、锚固长度对木锚杆抗拔力影响显著,而锚杆直径对其影响相对较小;提出了木锚杆极限抗拔力计算公式。     

锚杆锚固缺陷无损检测信号的多尺度熵分析

煤矿巷道支护以锚杆支护为主要形式,锚固缺陷是影响锚杆支护质量的一个重要因素.为了提高声波法检测锚杆锚固缺陷的可靠性,利用自行设计制作的锚杆锚固质量无损检测实验系统对锚固系统无缺陷和含有若干缺陷的情况进行了检测.在使用经验模态分解方法对无损检测信号进行预处理的基础上,利用多尺度熵方法对重构的无损检测信号进行了深入分析,通过比较发现含缺陷锚固系统无损检测信号的多尺度熵值在绝大多数尺度上要比无缺陷锚固系统的大,说明含缺陷锚固系统无损检测信号的复杂度高.缺陷数目的增加导致各个尺度下的检测信号的多尺度熵值均增大,说明检测信号的复杂度和缺陷数目之间存在着明确的对应关系.研究结果揭示了锚杆锚固系统的内部结构特征影响检测信号复杂度的机制,为锚杆锚固质量的定量评价提供了一种有效的方法.     

锚杆锚固质量无损检测理论研究与应用

基于锚固体系的锚杆动力学及应力波运动学理论,研究了锚固体系的振动特征和锚固体系中瞬态应力波传播的能量衰减规律,进而提出瞬态应力波法是检测锚杆锚固质量的一种快速、便捷、可靠的无损检测方法。它是通过锚杆锚固质量检测仪接收瞬态应力波反射信号,通过数据信号分析,从而获得表征锚杆锚固质量的一系列参数,即锚固长度、波速及密实度。文章论述瞬态应力波法的基本原理及传播特征,并结合工程实例总结检测规律。     

大变形锚杆锚固效应及防冲吸能支护机理

大变形锚杆支护是冲击地压灾害防治的重要手段之一,为研究大变形锚杆拉伸及锚固特征,建立了大变形锚杆拉伸及拉拔数值模型,研究了拉拔力、锚杆轴力和锚固段界面剪应力演化规律,分析了结构元件设计位置对其锚固效应的影响,探讨了大变形锚杆防冲吸能支护机理.结果表明:普通锚杆在拉伸或拉拔过程中,拉拔力、锚杆轴力和锚固段界面剪应力均随着...     

稀疏脉冲波阻抗反演参数对反演效果的影响研究

稀疏脉冲波阻抗反演是目前最普遍应用的波阻抗反演方法之一.该方法在计算过程中涉及各种类型参数,这些参数选取的正确与否直接控制了反演成果的质量.本文从稀疏脉冲波阻抗反演的基本原理出发,通过模型的正反演探讨了反演子波的频率参数p、q、λ等主要的目标函数控制参数,以及计算过程中的反射系数迭代次数和波阻抗叠代次数等参数对反演的控制作用,系统分析了上述参数对反演效果的影响程度,并结合实际处理经验,指出了在实际地震资料处理过程中反演参数的正确设置方法.     

隔声功能复合材料的有限元法分析

根据声波与材料作用原理,制备了一种新型降噪复合材料．由于声波作用到复合材料表面上时,除了声波的反射外,材料本身内部引起的拉伸、压缩、剪切多种变形形式也能消耗声能,因此复合材料能有效地阻隔声波的通过．在对这种材料的驻波管法声学测试的过程中,用有限元素法进行声学分析,得到与实验数据较为吻合的结果,实验结果和有限元分析结果都说明了此种复合材料具有良好的隔声性能．     

多孔金属材料声学参数反求研究

鉴于多孔金属材料声学参数（尤其是曲折因子）测试较难实现,而传统的阻抗管材料声学性能（如声压反射系数、表面声阻抗率等）测试较易进行的事实,以Johnson-Champoux-Allard模型为理论计算模型,采用模拟退火罚函数混合遗传算法（HGA）及序列2次规划方法（SQP）对一种烧结型金属纤维多孔材料的声学参数进行了全局优化反求。研究表明,在材料声学参数优化反求中,采用HGA方法能够获得鲁棒性较高的全局最优解;此外,合理设计优化变量后,采用SQP方法也能获得高精度的全局优化结果。最后,对优化反求结果的有效性进行了验证性计算及讨论。     

逆时偏移反射波压制方法及对比分析

在逆时偏移过程中界面产生的反射波会对偏移结果造成低频干扰,为了能够提高偏移结果的信噪比,在逆推过程中将反射波进行压制是一种有效的方法。本文首先介绍了双程声波方程逆时传播的差分格式,在实现了双程声波方程逆时偏移的基础上,运用无反射波方程、Poynting矢量和Robinson公式三种反射波压制方法进行反射波的压制,并对它们各自的可行性及适用性进行了对比分析。分析结果表明无反射波方程只有在小角度入射的情况下,才会有较好的压制效果;Poynting矢量和Robinson公式的效果较好,但对于上、下行波重合的情况,Poynting矢量法会压制掉有效波的信息,而Robinson公式法则会保留有效波的信息。     

图像识别技术在基桩质量检测中的应用研究

在铁路公路桥梁基桩质量检测中,声波透射法被广泛应用。用于评价桩身质量的声学参量主要为声速、声幅、PSD值。波形特征是反映基桩完整性的主要依据。但现行检测分析方法中未考虑波形特征。本文在传统的检测分析基础上采用图像识别技术,将波形特征纳人分析范畴。通过实验室制作了含不同缺陷程度的混凝土立方体试块模拟现场基桩混凝土缺陷,进行声波透射法测试,建立了缺陷程度与波形特征值、声速、声幅的定量关系。工程实例表明,波形特征值综合了声速、声幅以及波在混凝土传播过程中的反射、散射等畸变特征,能客观地反映桩身混凝土质量,与波速、波幅联合使用,提高了分析判定的可靠性。     

Nearfield acoustic holography based on the equivalent source method

After the development of the NAH in the past twenty years, it has become an impor-tant tool for identifying noise source and visualizing acoustic field. The core of the NAH is the spatial transform algorithm. Since the 2-D spatial FFT method is used to realize the NAH by Williams in 1980[1], several different improved methods on the basis of the 2-D spatial FFT, such as the K-space filter method, Wiener filter method, iterative algo-rithm method and the statistically optimized NAH (S…     

复合材料压力容器无损检测研究现状

随着复合材料压力容器的研究及其在航空航天等领域的广泛应用,检测复合材料压力容器内部缺陷、损伤的无损检测技术也得到迅速的发展.总结了用于复合材料压力容器无损检测的超声波技术、声发射技术、声-超声技术、涡流检测技术、计算机断层扫描技术、红外热波、数字散斑等主要无损检测方法,对上述方法的原理、特点、适用范围及其在复合材料压力容器无损检测中的检测特征作了简要评述;并对复合材料压力容器无损检测研究进行了展望.     

音波测漏系统在中海油海底原油管道中的应用

以北京世纪华扬能源科技有限公司在中海油渤海海底原油管道上安装的ASI音波测漏系统为例,介绍该音波测漏系统在海底管道应用的工作原理、硬件架构组成、测试验收方法。     

反映的规律为本构关系的变分原理

为证明经典变分原理中存在反映的规律为本构关系的变分原理,从非线性弹性动力学的基本方程出发,应用变积方法建立非线性弹性动力学Hamilton原理.再应用对合变换法、Lagrange乘子法和局部代入法,将Hamilton原理变换为本构变分原理.论证了该变分原理反映的规律为本构关系,本研究以非线性材料为例,找到了一个新的材料本构关系的获得途径,为数值建模提供了理论依据.研究结果表明,补充和完善了经典变分原理中对3类基本规律的反映,即:最小势能原理反映的规律为平衡关系、最小余能原理反映的规律为连续关系和本构变分原理反映的规律为本构关系.     

最小二乘法应用探讨

探讨了最小二乘法的基本原理及其各种变形的拟合方法,其中包括：一元线性最小二乘法拟合、曲线化直、多元线性拟合、多项式拟合、非线性拟合,并且讨论了用镜像映射和切比雪夫多项式解“病态”矛盾方程组的基本原理和方法,在此基础上编写、调试了几种最小二乘法程序。