岩巷岩体失稳破坏的红外和声发射联合监测预警技术研究

对岩巷工程灾害的预警预报和应急响应是减少人员伤亡和经济损失的重要途径,通过红外辐射和声发射联合监测含孔岩石在受力过程中的物理变化可以有效地模拟岩巷工程灾害演化与爆发。为此,开展了 含孔洞岩石加载过程的红外辐射和声发射联合监测试验,对含孔洞岩石加载的红外辐射和声发射特征以及二者之间的关系进行了研究。结果表明：①极差曲线随应变的变化具有明显的阶段性特征,特别在最后阶段, 极差曲线加速上升并出现突跳点,反映了温度场的分异现象和前兆特征,前兆时间平均为95.71%峰值应力;②声发射能率和声发射率曲线具有阶段性变化特征,在后期阶段普遍存在岩石破坏的前兆特征,前兆时间平 均为82.68%峰值应力;③岩石加载后期,红外与声发射前兆具有递进性,即声发射前兆早于红外前兆,两者的时间分界线在92%~95%峰值应力;④红外和声发射变化特征的关系与岩石的损伤破裂演化以及两种监测技术 的特点有密切关系。根据试验结果,提出了岩巷岩体失稳破坏的红外和声发射联合监测预警技术,讨论了两种技术的互补性,并给出了联合监测预警的技术流程,供相关研究和现场监测参考。     

基于极差的受载含孔洞岩石红外辐射温度场的定量分析

以岩石含孔结构模拟地下巷道,开展了含孔洞岩石加载过程的红外辐射监测实验。对含孔洞岩石加载的红外辐射温度场的时空变化特征进行了研究,引入极差参数作为红外辐射温度场的定量刻画指标,重点讨论了极差曲线的变化特征,以及极差与特征粗糙度、熵和方差的异同。结果表明：①极差曲线随应变的变化具有明显的阶段性特征,表现为低水平发展、稳定上升和快速上升 3 个阶段;②在最后阶段,极差曲线加速上升并出现突跳点,反映了温度场的分异现象和前兆特征,前兆时间点平均为 0.88 峰值应力;③在特征粗糙度、熵、方差和极差这 4 个参数中,特征粗糙度和极差的阶段性变化特征最明显,有利于岩石加载阶段的识别与判定,方差次之,熵最差;特征粗糙度和极差波动性最大,对岩石加载过程的红外温度场变化更为敏感,熵次之,方差最光滑;极差的前兆点易识别性最大,特征粗糙度次之,熵和方差最小;在前兆时间上,4 个参数处于 0.87~1 峰值应力区间,平均为 0.94σmax,其中极差最早,特征粗糙度次之,熵和方差最晚,不同参数的前兆时间差有利于增强岩石破裂预警的临近渐进性和识别可靠性;从计算的难易程度上看,特征粗糙度和熵最复杂,方差次之,极差最为简单。本研究成果丰富了遥感 —岩石力学的内容和红外辐射温度场定量表达方法,为岩巷岩体失稳破坏的红外监测及预警提供了实验基础。     

CaO/MgO摩尔比对太阳能电池封装玻璃性能的影响

利用普通Na2O-CaO-SiO2玻璃体系,通过调整CaO/MgO摩尔比,针对太阳能电池用封装玻璃组分的性能,研究了不同CaO/MgO摩尔比对玻璃软化温度、转变温度、膨胀系数及高低温黏度的影响规律,探讨了不同CaO/MgO摩尔比值对玻璃力学性能的影响。     

独立分量分析（ICA）在齿轮箱故障诊断系统中的应用

文章应用基于互信息最小化的独立分量分析算法(ICA算法),提出了一种用于齿轮箱故障诊断的信号预处理方法FASTICA,并应用确定性混合信号进行仿真验证.以JZQ200型号齿轮箱为例,应用FASTICA对采集的振动信号进行预处理,处理结果表明,经ICA分离后故障信息明显增强,故障诊断精度可以明显提高.     

焊接构件虚拟疲劳仿真分析

针对焊接结构中焊缝经常出现疲劳破坏的问题,提出虚拟疲劳试验方法.利用有限元数值仿真结果及焊接接头S-N曲线数据,在计算机中模拟疲劳试验过程,完成对焊接结构件疲劳寿命的预测.通过对焊接构件的疲劳寿命仿真分析,证明此抗疲劳设计方法可行.     

一种亚微米压电柔性微动系统设计及性能分析

为获得精密直线运动输出,设计一种压电柔性微驱动系统,系统由压电致动器及柔性微动机构组成,在压电致动器驱动下系统具有亚微米级定位精度。基于柔性铰链导向、传动原理,设计了一种精密柔性微动机构,在此基础上提出了压电柔性微驱动系统设计方案。采用有限元法对系统进行了运动学分析、强度分析、动态分析,分析结果显示,系统具有定位精度高(最大定位误差为0. 24μm)、强度性能好、动态性能优良等优势。研究对微驱动系统研究及应用具有一定的参考价值。     

一种YOLO识别与Mean shift跟踪的车流量统计方法

为了解决车流量统计中存在的车辆识别速度慢、统计准确率低的问题,提出一种YOLO识别与Mean shift跟踪的车流量统计方法。首先将车流量统计划分为车辆识别、跟踪与计数问题,建立高效的车流量统计模型。YOLO算法可对被检区域内车辆快速检测,根据YOLO的回归特性,将Mean shift核函数应用于目标区域得到目标模型,运用巴氏函数计算出候选模型,并对其进行跟踪。Mean shift可根据YOLO提供的最新车辆位置更换目标模型,这样目标跟踪丢失问题便可得以改善。实验结果表明,本文车流量统计模型在车辆识别、计数上有较快的速度和较高的准确度,能够基本满足智能交通中车流量统计的需求。     

精密对称驱动二级微动放大系统设计及性能

为获得具有较高运动精度、无寄生运动、放大比较大且可调的微动平台,基于直圆型柔性铰链的导向、传动原理及机构杠杆原理,设计出一种对称驱动且放大比可调的二级微动放大机构（设计放大比为1∶5）,并提出压电陶瓷致动器驱动微动放大机构的精密二级微动放大系统设计方案;分析微动机构驱动性能的导向原理及附加力平衡原理,并对微动二级放大机构的放大比进行理论计算;采用试验法分析系统微驱动器的驱动性能,并解析出其驱动方程;利用有限元法分析系统的强度、模态及运动性能。分析结果表明：系统的强度及模态性能符合要求,具有较高的运动精度（在运动行程内,理论计算与有限元分析最大绝对误差为6.27 μm、相对误差为8.36%）;所设计的精密对称驱动二级微动放大系统具有运动精度高、安全性强、放大比大且可调等优势。     

高压XLPE电缆缓冲带动态导电特性与机理

高压交联聚乙烯(XLPE)电缆缓冲层烧蚀是近年来受到广泛关注的电缆故障类型。缓冲层烧蚀通常在受到挤压以及吸收水分的情况下发生,因此研究压强和吸水对于缓冲层烧蚀的影响机理具有重要意义。文中针对干燥和吸水的阻水缓冲带(简称缓冲带)在不同压强下开展模拟实验,以获得缓冲带电流密度、电压以及交流体积电阻率在烧蚀过程中的动态变化规律。同时,采用扫描电子显微镜,获得缓冲带试样的微观形貌特征。结果表明：在烧蚀过程中,干燥缓冲带试样的交流体积电阻率随时间逐渐升高,并出现短暂的电流激增和电压骤降的现象;吸水缓冲带试样的交流体积电阻率会出现随时间逐渐降低的过程,并且吸水后缓冲带试样的交流体积电阻率相比干燥时有所下降;当压强从1.09 kPa增加至5.45 kPa时,干燥与吸水缓冲带试样的交流体积电阻率均逐渐降低。结合缓冲带烧蚀模拟实验结果以及微观形貌特征可得出压强和吸水对缓冲带动态导电特性的影响机理。     

乳化液泵的工况故障诊断系统

本文根据对乳化液泵振动和多点温度的在线监测,分析各种故障隐患,提出应对措施, 确保液压支架系统的运行安全。