爆破条件对爆破震动信号分析中小波包时频特征的影响

非平稳信号的小波包分析是在小波变换基础上发展起来的 ,它对小波分析中没有细分的高频部分进一步分解 ,从而能够对信号局部信息进行更为精细的掌握。爆破条件是影响爆破震动时频特征分布的主要因素之一。本研究中 ,针对在不同段药量、不同微差间隔时间及近似相同的其它条件下产生的爆破震动信号 ,运用小波包分析方法对其进行了时频分析 ,主要探讨了段药量、段微差间隔时间对爆破震动时频分布的影响规律。段药量对爆破震动波形时频特征的影响主要体现在各层小波包主振频带内的细节信号峰值质点振速方面 ,各细节信号的峰值质点振速随段药量增加而增大 ,但主振频带分布保持基本的一致性 ,同一主振频带下小波包细节信号的阻尼比也趋于一致 ;段微差时间间隔对爆破震动时频特征的影响主要表现在 :延长各主振频带小波包细节信号的振动持时 ,不同微差单段波形的叠加增加了主振频带个数 (优势频率个数 )并使各频带内的优势频率值有微弱增大的趋势     

位置条件对爆破震动信号分析中小波包时频特征的影响

爆心至测点的位置条件是影响爆破震动时频分布的主要因素之一。在考虑到段药量变化的情况下,位置条件由比例距离和高差系数来进行量化。运用小波包分析方法对监测获得的爆破震动信号进行时频特征分析,探讨时频分布与比例距离及高差系数之间的关系。试验研究发现,位置条件对震动波形小波包细节信号时频特征的影响主要体现在峰值质点振速、优势频率大小及波形衰减阻尼比的变化上。其中峰值质点振速随比例距离的增加呈指数衰减,其与高差系数的相关规律性不强;优势频率随比例距离增加也呈衰减趋势,高差系数对其有较大影响,但规律不明显;衰减阻尼比在不同的主振频带内与比例距离及高差系数有不同的关系,较低频率部分其阻尼比随着比例距离的增加而增大,较高频率部分则基本保持不变。     

位置条件对爆破震动信号分析中小波包时频特征的影响

爆心至测点的位置条件是影响爆破震动时频分布的主要因素之一。在考虑到段药量变化的情况下,位置条件由比例距离和高差系数来进行量化。运用小波包分析方法对监测获得的爆破震动信号进行时频特征分析,探讨时频分布与比例距离及高差系数之间的关系。试验研究发现,位置条件对震动波形小波包细节信号时频特征的影响主要体现在峰值质点振速、优势频率大小及波形衰减阻尼比的变化上。其中峰值质点振速随比例距离的增加呈指数衰减,其与高差系数的相关规律性不强;优势频率随比例距离增加也呈衰减趋势,高差系数对其有较大影响,但规律不明显;衰减阻尼比在不同的主振频带内与比例距离及高差系数有不同的关系,较低频率部分其阻尼比随着比例距离的增加而增大,较高频率部分则基本保持不变。     

爆破震动时频分布的小波包分析

应用小波包分析研究了短时非平稳爆破震动时频分布规律。首先 ,简要介绍了小波包分析的原理和特点 ;其次 ,给出了一个爆破震动实验的测试结果 ,并应用小波包分析计算了其振动分量的时频分布情况 ;最后 ,对计算结果进行了分析和讨论。研究结果表明 ,爆破震动能量分布处于非常宽的频率范围 ,具有比较确定的多阶固有振动频率 ,同时 ,振动能量随时间的发展表现出剧烈的波动变化。     

爆破震动时频分布的小波包分析

应用小波包分析研究了短时非平稳爆破震动时频分布规律。首先 ,简要介绍了小波包分析的原理和特点 ;其次 ,给出了一个爆破震动实验的测试结果 ,并应用小波包分析计算了其振动分量的时频分布情况 ;最后 ,对计算结果进行了分析和讨论。研究结果表明 ,爆破震动能量分布处于非常宽的频率范围 ,具有比较确定的多阶固有振动频率 ,同时 ,振动能量随时间的发展表现出剧烈的波动变化。     

基于小波包变换的高程差对爆破震动信号影响分析

爆破施工现场地形一般都有一定的起伏,爆破地点与被保护目标具有一定的高程差。为了研究高程差对爆破震动信号特性影响,依托工程实践,采集了大量爆破震动信号。分析表明正的高程差对爆破地震波峰值具有放大效应,并且放大效应在一定的范围内存在。利用小波包分析的信号处理方法对高程差影响下的爆破震动信号能量分布和时频特征进行了研究。研究表明,正高程差使爆破震动信号中的低频成分增多,低频成分在整个信号中的能量分布有增大趋势,这一特点对爆破地点周围目标保护不利。分析高程差对爆破震动信号的影响,从而优化爆破设计,更好地保护爆破地点周围的目标。结论具有重要的现实意义。     

小波包分析在爆破震动信号能量衰减规律中的应用

爆破震动信号所包含的的能量信息对于其特征识别具有重要意义。结合工程实例,采用爆破震动信号能量分析方法,编写相关程序,对现场采集到的爆破震动信号进行了小波包分解。根据分析要求,将信号分解到第9层,相应地将其信号划分为几个重要频带,根据每层所包含能量的不同,确定不同频带上的能量分布情况。然后根据结果利用matlab软件自带cftool工具箱,拟合得到三向能量随爆心距的衰减特性,回归得到总能量的衰减方程。从分析得出结论:不同频率段所含能量呈现显著差异,整体上为:总能量垂向切向径向,在爆破近区衰减极为迅速,随着爆心距增至120 m后,衰减趋于平缓。利用小波包方法能准确把握采场该地形下爆破震动波衰减规律,可以为同类工程爆破施工和安全生产提供参考。     

爆破近区地质结构特性对震动信号传播的影响研究

基于文献〔1〕提出的“爆破震动弹性区的信号是经过震源邻近区域等效地质结构滤波后传出的”观点,利用LS-DYNA程序对岩土介质中存在软弱夹层时的爆破震动过程进行了一系列数值计算,讨论了存在软弱地质结构面时自由表面震动信号频率特征的变化规律。比如:爆破点和软弱结构面的相对位置以及软弱结构面分布范围和刚度改变时,爆破地震信号频率特征的演化规律。这些规律说明了爆破邻近区域的结构特征对震动信号频率特征有着显著的影响,同时为各种工程地质结构(如地下裂隙、软弱夹层等)的识别提供了一种新的思路。现场爆破实验的结果也定性地验证了这些规律。     

爆破近区地质结构特性对震动信号传播的影响研究

基于文献〔1〕提出的“爆破震动弹性区的信号是经过震源邻近区域等效地质结构滤波后传出的”观点,利用LS-DYNA程序对岩土介质中存在软弱夹层时的爆破震动过程进行了一系列数值计算,讨论了存在软弱地质结构面时自由表面震动信号频率特征的变化规律。比如:爆破点和软弱结构面的相对位置以及软弱结构面分布范围和刚度改变时,爆破地震信号频率特征的演化规律。这些规律说明了爆破邻近区域的结构特征对震动信号频率特征有着显著的影响,同时为各种工程地质结构(如地下裂隙、软弱夹层等)的识别提供了一种新的思路。现场爆破实验的结果也定性地验证了这些规律。     

基于小波、小波包两种方法的爆破振动信号对比分析

在小波、小波包的理论基础上,结合某市城市建设中基岩爆破中振动监测数据,采用这两种方法对同一爆破振动信号在信号去噪、对细节信号的处理、信号的分解与重构方面将两种方法的应用和效果进行了对比。分析表明,采用小波包技术研究爆破地震波信号比小波分析技术有更强的灵活性,能更加完整地反映爆破振动信号的特征。     

小波分析在别矿爆破振动测试中的应用研究

为深入了解新疆别斯库都克露天煤矿爆破振动信号的特性,应用小波变换方法对监测所得的非平稳爆破振动信号进行了时频特征分析,获得了爆破振动信号小波多分辨率分析的各频带能量分布规律,给出了振动信号的细节特征,为爆破设计人员更好地指导爆破设计,进一步改善爆破效果及降低爆破振动效应提供一定参考。     

影响砖砌烟囱定向爆破倒塌偏向因素的分析

采用定向倾倒爆破法拆除砖砌烟囱是一种最安全、最有效的方法,然而,爆破实践中时常发生倾倒过程中偏向。根据多年来定向倒塌爆破拆除砖砌烟囱的实践经验,对有可能影响倾倒过程中偏向的因素进行了综合分析,并提出相应的对策,如合理选定切口的位置和尺寸、开设定向窗、预处理耐火砖内衬、对称分段微差起爆等。     

爆破震动效应控制技术综合分析

爆破地震是工程爆破中的主要爆破危害之一,爆破震动的破坏强度随装药爆炸释放能量的增加而增大。本文从控制爆破能量源和爆破能量的传递过程两个主要方面分析探讨降低爆破震动作用,提出诸如合理选择炸药品种、严格控制同段起爆药量、采取分散微分装药并优化装药结构、延时爆破、以及开挖减震沟、边坡钻凿缓冲减震孔和采用预裂爆破技术等有效减震方法和措施。同时强调应加强现场震动的监测和爆破地震波衰减规律的研究,以确保安全爆破。     

粉状乳化炸药生产线的安全技术与设计

粉状乳化炸药是20世纪90年代发展起来的一种环保型粉状炸药,由于其兼顾了膏状乳化炸药爆轰性能良好和粉状炸药使用方便的特点,组分中不含TNT,生产线自动化程度高、产能大,得到民爆生产厂家和用户的好评。本文简述了北京矿冶研究总院粉状乳化炸药生产线的安全技术与设计工作。     

小波变换在判断爆破地震危害中的应用

针对现有的爆破地震危害判据的不足 ,利用小波变换将爆破地震信号在时域、频域上展开 ,根据不同频带的地震波对结构的危害程度取加权系数 ,将地震波信号在各个频带上的主震相的能量按加权系数合成 ,提出了用合成后的能量值作为爆破地震危害程度的判据 ,并结合某核电站的爆破震动监测数据对该判据进行了分析和讨论。该判据综合考虑了爆破地震引起的质点振动速度、振动持续时间、振动频率三种造成爆破地震危害的主要因素 ,与仅用单一的振动速度峰值作为判据相比 ,该判据显得更加科学