分形截距在试验研究中的局限性探讨

通过计算10个混凝土试样断裂表面和随机选取的37条剖切线的分形截距值,剖析了分形截距在表征波形坡度时的固有缺陷———对粗糙表面波形坡度的改变"不敏感",这一缺陷容易在试验研究过程中引发试验结果违背理论的错误。因而,提出了在试验研究中采用曲面平均倾斜角(研究曲面时)或曲线平均倾斜角(研究曲线时)替代分形截距的设想,这两参量不仅能较好地描述曲面(线)的坡度特征,而且有效地克服了分形截距描述波形坡度时的不足。探讨了这两类倾角与分形截距间的函数关系,并指出,两个函数关系能以A=αLnθ+β的形式统一起来。     

应力波穿越节理时能量耗散过程与机理研究

通过SHPB对含节理岩石的动力加载试验,详细剖析了应力波穿越节理岩石时的能量耗散过程和能量耗散机理,研究显示：波型的多样化与应力状态的复杂性是导致系统发生能量耗散的根本原因;对SHPB冲击加载过程中系统能量耗散方式的探讨结果表明,能量耗散主要有3种类型：分别是塑性势能、表面能以及热能,并从微观层面解释了上述3种能量耗散...     

节理岩石的应力波动与能量耗散

应用SHPB试验和分形方法研究节理岩石的应力波动与能量耗散关系，分析节理面不规则结构对应力波穿越节理时的波动性质、非弹性变形和能量耗散的影响。研究结果表明：节理面不规则结构明显地影响应力波的传播性质。在相同入射波条件下，粗糙节理岩样的应力波衰减程度大于平直光滑节理岩样的衰减程度，粗糙节理的实际变形大于平直节理的变形。节理岩石的能量耗散比WJ/WI随节理面分维值D增大而增加，两者呈非线性关系；但当分维值小于临界值时，粗糙节理岩样的能量耗散比WJ/W与平直节理面的能量耗散比基本相同，并给出节理岩石能量耗散随节理面分维值D变化的表达式。     

常摩擦TMD特性和简谐激励控制效果的研究

摩擦TMD用摩擦阻尼替代传统的粘滞阻尼,可有效降低成本,促进其推广应用,但摩擦阻尼的非线性给摩擦TMD分析和设计造成了一定的困难。本文首先对常摩擦单自由度系统的自由振动和强迫振动特点在时域和频域内进行了分析,然后从理论和试验两方面分析了常摩擦TMD在简谐激励下对单自由度主结构响应的控制效果。结果表明,常摩擦TMD系统存在停顿现象,参数设置合理,TMD能启动的情况下,其简谐激励控制效果令人满意。     

RGB图像分形维数计算方法研究

 在计算颜色表面的分形维数时,为充分考虑颜色表面的相关信息,提出将RGB图像的3个分量R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)重组为一个颜色矢量的思想,通过连接各像素点的矢量终端构建一个粗糙颜色表面,基于改进的投影覆盖法计算该表面的分形维数。与传统的灰度表面分形维数计算方法进行比较分析,分析结果揭示：与灰度表面维数计算方法相比,颜色表面维数计算方法通过以一个三维矩阵保存了RGB图像各像素点的R,G,B分量值,来更全面捕获真彩图像颜色信息,因而可以很好地克服灰度表面维数计算过程中出现的缺陷与不足——缺少对颜色的色彩和色饱和度的考虑。     

分形截距对应力波能耗影响规律的试验研究

 分别进行粗糙断裂面的扫描试验和节理花岗岩的冲击动力学试验,探讨节理面的几何构型特征及其对应力波能耗的影响规律,建立当分形维数满足条件2.0≤D≤2.2时分形截距与应力波穿越节理时截距贡献能耗比之间的定量关系。研究结果表明,当分形维数在区间2.0≤D≤2.2时,分形维数对总能耗比的贡献仍然占绝对的主导地位,但此区间内分形维数对总能耗比贡献是一常量,总能耗比的增量由分形截距决定。节理岩石的截距贡献能耗比随分形截距的增大而减小,两者间呈非线性关系;机制分析显示,分形截距大,则对应剪切刚度大,在相同的冲击荷载条件下,剪切位移则相应较小,冲击过程所做功则较小,耗散的应力波能量也相应越小。从微观角度看,节理岩石的分形截距大,冲击加载工程中,发生微小塑性变形、断键、分子间撞击的几率将大大降低,因而耗散的应力波能量也越小。     

基于支持向量机的混凝土泵车支腿故障诊断方法

针对混凝土泵车支腿频繁发生开裂的问题,提出了一种基于支持向量机的故障诊断方法。混凝土泵车在施工过程中,施工状态的不同,直接影响到支腿的承载情况。对支腿故障进行分析,找出支腿最易出现开裂的关键位置,研究出了影响支腿关键位置承载的主特征量,搭建关键位置受力的支持向量机预测模型。运用MATLAB编写支持向量机预测程序,对模型进行训练和验证,通过输出的应力曲线图对支腿故障进行预测。实例验证了支持向量机对支腿关键位置应力预测的可行性。该方法相对于BP神经网络在小样本上更加精确,并为泵车工况参数的选择提供了理论支持。     

利用岩石断裂强度来估算地下岩体水平应力的范围

 地下岩体的垂直应力一般可用其上部覆盖岩体的平均比重乘以其深度来估算,但是水平应力却很难估算。基于岩石断裂韧度是一个常数,利用共线裂纹模型建立裂隙岩体的稳定条件,并应用该稳定条件来估算水平应力的范围。估算结果符合现场的测试结果,表明这一估算方法是有效的、可行的。利用该裂隙岩体稳定条件能很好地解释水平应力与垂直应力之比在浅部地壳中分布在较宽的范围内,但在深部区域内却分布在一个狭小的范围内这一现象。     

基于分形损失理论的粗糙节理岩体中应力波波速研究

从损伤力学的基本理论出发,推导了应力波在节理岩石中传播波速的解析解,建立了节理面图像分形维数与波速间的关系。为了从数值角度探讨节理面图像维数对波速的影响规律,基于图像每一像素颜色可表示为一个三维空间矢量的基本假定,构建了节理面图像的粗糙“颜色表面”模型,计算了该“颜色表面”的分形维数,此维数即为节理面图像维数,并通过实例验证了该法的可行性。在此基础上,通过数值方法探讨了波速随图像维数的变化规律,研究显示：随着节理面图像维数增大,节理面粗糙程度的增加,应力波波速相应减小,且在不同的图像维数区间里,波速减小的速率也有所不同     

岩土工程安全监测信息管理系统的研发

针对国内现阶段岩土工程监测软件仅能对监测数据进行初步分析处理这一现状,开发了一套可以依据高斯分布识别错误数据、且能对导致变形异常原因进行初步分析的监测信息管理系统。该系统界面友好,实用性强,易于扩充,并对用户的误操作有很强的容错能力。详细介绍了系统的使用方法及功能特色。