轴向冲击下弹性杆中轴向静载对入射波的影响

针对动静组合加载试验装置和一维应力波理论的研究现状,研究了轴向静载荷的大小对弹性杆上入射波的影响。首先,以动静组合加载试验装置中具有轴压的入射杆和轴压端帽为研究对象,利用一维应力波理论,研究冲头以一定速度撞击轴压端帽时,入射杆上的入射波与轴压的关系。进而,通过分析自由弹性杆与具有一定轴压的弹性杆共轴撞击,研究轴向静载荷的大小对入射波峰值应力和波长的影响。最后,利用动静组合加载试验装置和激光测速仪进行试验研究,验证理论分析结果的正确性。结果表明：弹性杆中轴向静载荷的大小对其上入射波影响较大,轴向静载荷与入射波峰值应力具有线性关系;轴压越大,入射波峰值应力越小,入射波波长越小。加载应力波上升沿时间越长,轴向静载荷对入射波波长影响越大。     

基于XFEM的岩体卸荷过程裂纹起裂扩展规律研究

地下和边坡工程开挖常涉及岩体卸荷问题,采用ABAQUS软件中的扩展有限单元法(extended finite element method,XFEM)对开挖卸荷过程岩体内部裂纹的起裂扩展进行了模拟,通过计算裂纹尖端应力强度因子研究了其起裂特征,并探讨了起裂影响因素,通过记录裂纹扩展形态研究了其动态演化模式.结果表明,卸荷过程中卸荷速率越快,裂纹长度越长,倾角越大,其起裂越容易;并且裂纹面受到的正应力不断减小,剪应力不断增大,裂纹扩展主要由剪应力控制,这与理论分析结果一致.裂纹最终扩展演化形态也与物理试验相近,充分表明运用扩展有限单元法研究岩体裂纹问题的可靠性.     

水压凿岩机及其冲击机构关键技术

阐述了水压凿岩机对节约能源、保护操作工人健康的重要意义，以及在广大发展中国家潜在的巨大市场；论述了水压凿岩技术在深井开采中的工作原理；介绍了国内外水压凿岩机研究的进展和现状，以及与气动凿岩机的对比试验情况、存在的主要问题。指出由于水的粘度极低，腐蚀性强，导致摩擦运动副润滑条件恶劣、内泄量大，从而使冲击式水压凿岩机特别是其核心部件冲击机构的研究面临一系列技术难题。合理选择耐腐、防锈、耐磨、耐冲击的摩擦副配对材料并研究其在水介质下的摩擦磨损规律。控制好摩擦副内部微小间隙流道中泄漏问题是水压冲击机构的研究重点。     

Probabilistic density function estimation of geotechnical shear strength parameters using the second Chebyshev orthogonal polynomial

A method to estimate the probabilistic density function （PDF） of shear strength parameters was proposed. The second Chebyshev orthogonal polynomial（SCOP） combined with sample moments （the origin moments） was used to approximate the PDF of parameters. X^2 test was adopted to verify the availability of the method. It is distribution-free because no classical theoretical distributions were assumed in advance and the inference result provides a universal form of probability density curves. Six most commonly-used theoretical distributions named normal, lognormal, extreme value Ⅰ , gama, beta and Weibull distributions were used to verify SCOP method. An example from the observed data of cohesion c of a kind of silt clay was presented for illustrative purpose. The results show that the acceptance levels in SCOP are all smaller than those in the classical finite comparative method and the SCOP function is more accurate and effective in the reliability analysis of geotechnical engineering.     

基于EMD_SVD的矿山微震与爆破信号特征提取及分类方法

针对矿山微震与爆破信号难以识别的问题,提出了基于经验模态分解(EMD)和奇异值分解(SVD)的矿山信号特征提取及分类方法。首先对微震与爆破信号进行EMD分解,再借助相关系数和方差贡献率筛选得到主要本征模态分量为IMF1~IMF6,进而利用SVD计算主要本征模态分量构成矩阵的奇异值σ_i(i=1,2,...,6),最后应用支持向量机(SVM)对用沙坝矿微震与爆破信号进行分类。结果表明:微震与爆破信号的奇异值σ_1,σ_2和σ_3差异较大,且σ_1(28)7.5作为识别分界值时准确率达到了88.25%;SVM法识别效果优于BP神经网络法、Bayes法和单一奇异值分界值法,且SVM法准确率达到了93.0%。由此,该方法可为矿山微震与爆破信号特征提取和分类提供一种新方法。     

模型参数对3DEC动态建模的影响

与其他数值软件一样，用三维离散元程序（3DEC）模拟虑力波在节理岩体中的传播和衰减时，模型参数对模拟结果有很重要的影响。用3DEC对2个例子进行模拟分析：（1）一维正弦波在无节理的有限长岩杆中的传播；（2）一维正弦波在含一节理的有限长岩杆中的传播。探讨了单元网格尺寸、边界条件、节理刚度、节理本构模型和节理有无抗拉强度等对3DEC动态模拟结果的影响。研究结果表明：（1）单元尺寸对计算精度和计算耗时有很太影响；（2）粘性边界条件基本上可消除应力波在自由边界上的反射；（3）节理法向刚度和节理有无抗拉强度对应力波的传播有重要影响，透射系数随法向刚度的增大而增大，而反射系数则因压缩波和拉伸波而不同，压缩波的反射系数随法向刚度的增大而减小，当节理无抗拉强度时，拉伸波的反射系数与法向刚度无关；（4）连续屈服模型对透（反）射系数的影响与无抗拉强度的常刚度模型相似。     

运用有限元和神经网络为SHPB装置构造理想冲头

针对大直径岩样专用SHPB试验装置存在的三维效应问题,从三维实体研究入手,利用非线性动力分析有限元程序对不同形状系列冲头进行了实体模拟;并运用径向基函数神经网络对模拟所得数据系列进行网络仿真,然后利用该网络对理想冲头形状进行自适应识别,构造了半正弦波加载SHPB装置的理想冲头,进一步完善了大直径SHPB试验技术;最后与基于一维应力波理论反演设计的冲头进行了比较。结果表明,基于三维实体模拟和径向基函数神经网络构造的冲头产生的应力波形更为理想。     

露天开采下地下采空区顶板安全厚度的确定

目前国内有不少露天矿山在生产过程中面临着境界内地下采空区的严重威胁。以河南洛钼集团露天开采境界内采空区群为工程实例,根据结构力学和材料力学等理论,综合采用结构力学梁法、K B..鲁佩涅依特理论估算法等进行计算,并对计算结果和三维数值模拟分析结果进行比较,建立了采空区顶板最小安全厚度与采空区跨度之间的对应关系。这对指导露天矿的生产和维护作业人员及设备的安全具有十分重要的意义。     

基于 ANP 与麻雀搜索算法优化 BP 神经网络的装配式建筑进度风险评价

进行进度风险评价是装配式建筑风险管理的重点,也是提高装配式建筑工期效益的关键。从设计生产、运输供应、施工管理及环境 4 个方面识别影响因素并进行风险评价指标体系构建,在此基础上采用网络层次分析法（ ANP）构建指标关系网络并进行权重计算。同时针对传统 BP 神经网络评估精度低的问题,引入麻雀搜索算法（ SSA）优化 BP 神经网络,建立起基于 ANP 与 SSA-BP 神经网络的评价模型实现对装配式建筑进度风险的评价研究,通过与 ANP-BP 神经网络评价模型的对比验证了该模型的准确性与稳定性。