当前岩石力学研究中若干关键问题的思考与认识

 本文作者对当前岩石力学发展中的若干关键问题提出了自己的看法和建议。其中首先涉及到高地应力对软弱围岩稳定性和硬质围岩的稳定性问题。第二方面涉及节理裂隙岩体和某些非线性软弱围岩及支护的研究。这其中涉及到复杂岩体的破裂机制和施工过程的影响。第三方面对模型试验方法的作用做了论述,并建议应着重在数值分析效果不佳的问题上采用模型试验。第四方面对于数值分析方法存在的问题作了评述,指出它们分别适用的条件、存在的问题和可能解决的途径。特别指出当前非连续介质分析法不能解算大工程问题的解决思路,还对复杂岩体的本构关系、今后研究的思路提出了建议。最后对其它几个热点和难点问题谈了认识和建议,包括工程岩体稳定性的判据、应发展非确定性方法作为围岩稳定性判据,及用非连续分析法分析节理岩体进行真正裂隙网络固流耦合模型的渗流问题研究等。     

深埋隧道开挖过程动态及破裂形态分析

 地下工程开挖过程中,在洞室围岩中会产生拉压交替变化区,当地应力过大时,会产生分区破裂化现象。为了解释洞室围岩拉压交替变化和分区破裂化现象,根据隧道开挖卸荷这一动力学特征,建立隧道开挖过程的动态分析力学模型和计算模式,由此导出由开挖卸荷引起的扰动应力、扰动应变和扰动位移满足的平衡方程、物理方程、几何方程和边界条件。根据实际的位移约束条件,假设位移试函数,利用Hamilton时域变分原理,考虑时域变分条件和约束变分条件导出围岩体的积分–变分方程组,建立该方程组的模态矩阵。在给定开挖卸荷路径和零初始条件下采用Duhamel积分,得到离散振动方程组的稳态响应。通过矩阵变换,得到隧道围岩体扰动应力、应变和位移的解答函数式。算例分析表明,所给出的理论和方法能正确地反应出隧道开挖引起围岩内的动态过程,并能有效地对开挖引起的围岩的破坏形态进行评价。     

基于应力–渗流–损伤耦合效应的断层活化突水机制研究

 基于大量煤矿断层突水案例的系统调查分析和归类统计,研究充填型断层滞后突水的灾变演化机制,分析采动条件下断层形态产状、充填性、导水性的变化及其对断层活化突水通道形成过程的影响。以承压水下开采的充填断层为例,分析充填介质距含水层远近的弹性区和应变软化区的力学特性和渗流特征,将水致弱函数引入充填介质的剪应力和变形的本构关系中,建立断层充填结构滑移突水的燕尾突变模型,由系统势能函数的分叉集导出突水灾变演化路径的主控因素;对于承压水上开采的充填型断层,分析充填介质失效过程的渗流损伤特征。考虑充填介质的压剪和拉剪双重破坏准则,引入适合描述充填介质损伤前后阶段的应力–渗流–损伤耦合方程,采用有限元数值仿真真实再现采动应力扰动和高压承压水双重作用下底板采动裂隙演化、断层介质活化直至突水通道形成的灾变演化过程。通过对不同断距和倾角的断层突水过程的仿真分析,揭示突水通道形成过程中岩体应力场、渗流场以及损伤场的耦合效应,实现对不同突水通道形成轨迹的路径记录和准确定位,归纳出断层活化突水的4种典型破裂通道类型。研究结论对我国煤矿突水机制与灾害防治的认识具有一定的指导和借鉴意义。     

寒区老旧隧道病害特征及治理方法研究

 以沈丹线运营期老旧隧道为例,结合现场工程实际开展渗漏水病害调查,通过病害情况素描和地质雷达扫描等方法,从隧道腐蚀开裂、衬砌渗漏水及冻害、衬砌围岩空洞及洞口仰坡坍方落石、附属设施损坏等方面,详细分析运营期寒区老旧隧道的病害特征,并从物理因素和化学因素两方面对劣化机制做简要描述。在此基础上,结合国内外相关资料和寒区铁路隧道运营特点,给出老旧隧道的维修体系流程,并针对主要病害类型分别给出相应的治理方法,最后结合分水岭隧道维修工程进行现场应用。为运营期寒区老旧隧道典型病害的治理方案设计和施工提供理论依据,对老旧隧道渗漏水病害综合治理及指导工程实践具有重要的实用价值。     

摆线转子泵的工作原理及特点

简述了摆线子泵的基本工作原理，特点及内转子齿数对流量、容积效率等性能参数的影响。     

挡板门在湿式烟气脱硫系统中的应用

结合湿法脱硫的运行特点,对原烟气挡板门、净烟气挡板门、旁路挡板门的结构、材料、配置以及运行方式进行了阐述,提出相应的建议。     

一种基于线路相关集的大电网继电保护隐藏故障算法

世界各国频繁发生的大停电事故表明,当某条线路因故需要退出运行时,后备保护中的隐藏故障造成保护发生不必要的动作是造成大停电事故发生的重要因素。提出了线路相关集的概念,详细介绍了基于最短路径算法的线路相关集求解过程,推导了多条支路同时开断时线路相关集及相关因子的求解方法。在此基础上对假想事故后的潮流转移进行快速计算,准确地判断出后备保护的隐藏故障并快速进行消除,有效防止连锁跳闸事故的发生。用CEPRI36节点系统进行了仿真验证,证明了所提方法的正确性和有效性。     

基于PID控制的谐振接地系统的研制

针对偏磁式消弧线圈很难实现对消弧线圈的精确控制,提出了基于PID的控制系统。通过对偏磁式消弧线圈机理的分析,建立了该系统的数学模型,并且利用遗传算法对PID控制器的参数进行了优化。通过M atlab仿真比较该系统和传统开环系统的阶跃响应,说明该系统具有较快的响应速度、较高的精度和较强的鲁棒性。     

铁路10 kV自闭/贯通线路故障行波特征分析

10 kV铁路自闭/贯通线路多采用中性点非有效接地方式，供电臂长、沿线环境恶劣，故障（特别是小电流接地故障）频繁发生、故障位置不易查找.为了解决自闭/贯通线路故障自动定位问题，分析了自闭/贯通线路电气结构的特殊性，以行波理论为基础研究了接地故障和相间短路故障产生的暂态电压、电流行波特征，发现接地故障和相间短路故障都存在参数比较稳定的行波线模分量.详细分析了行波在不同结构线路末端的反射规律以及行波在不同线路结构中的传播规律，分析结果为行波测距原理应用到自闭/贯通线路故障定位的研究提供了理论基础.     

基于Win9X平台变压器自动测试系统的控制难点与对策

分析了变压器测试系统对实时性的要求以及在Win9X平台上实现实时控制的可能性和难点,提出了使用虚拟设备驱动程序的解决方案,并介绍了编写VxD的关键技术。