剪切速率对深部黏土直接剪切强度影响的数值模拟研究

1

作者 商翔宇 张文龙 +1 位作者 刁志翔 朱启银 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期1479-1487,共9页

日益增多的深部地层开发,要求掌握所遇到的深部黏土工程强度性质。然而由于黏土高压三轴试验存在过于耗时、容易失败等困难,直接剪切试验仍是确定深部黏土工程强度指标的首选方法之一。现行规范推荐的直接剪切试验慢剪剪切速率上限以及... 日益增多的深部地层开发,要求掌握所遇到的深部黏土工程强度性质。然而由于黏土高压三轴试验存在过于耗时、容易失败等困难,直接剪切试验仍是确定深部黏土工程强度指标的首选方法之一。现行规范推荐的直接剪切试验慢剪剪切速率上限以及固结快剪剪切速率范围,是否适合渗透性极低的深部黏土值得研究。本文采用考虑土体各向异性影响的本构模型,建立了渗流-应力耦合的直接剪切数值模型,并经过了华东重塑深部黏土的试验结果验证。对不同剪切速率下3个固结应力等级下的黏土直接剪切模拟表明,直接剪切破坏剪切应力随剪切速率增大而非线性减小,且减小的幅度随固结压力的增加而明显增大,其原因在于剪切带上随剪切速率和固结压力非线性变化的超孔隙水压;对于渗透系数为10^(-12)m·s^(-1)量级的深部黏土,即使采用0.5倍的推荐慢剪剪切速率上限值,所得内摩擦角与三轴固结不排水内摩擦角接近,而若采用规范推荐的固结快剪剪切速率,会得到明显偏小的内摩擦角。 展开更多

关键词 深部黏土 直接剪切 剪切速率 强度 数值模拟

下载PDF 职称材料

基于TOD模式的站城一体化空间消防研究

2

作者 彭敏 吴振坤 +1 位作者 朱国庆 袁狄平 《消防科学与技术》 北大核心 2025年第2期242-249,共8页

本文以TOD发展模式为背景,讨论了TOD模式在推动城市发展方面的重要性,研究了TOD模式下各组成部分及其火灾危险性,并详细讲述了TOD模式与消防工程的紧密联系,同时结合国内外TOD消防建设经验和目前的消防工作进展,初步总结了TOD模式下的... 本文以TOD发展模式为背景,讨论了TOD模式在推动城市发展方面的重要性,研究了TOD模式下各组成部分及其火灾危险性,并详细讲述了TOD模式与消防工程的紧密联系,同时结合国内外TOD消防建设经验和目前的消防工作进展,初步总结了TOD模式下的消防策略,展望未来站城一体化空间的消防研究发展方向。 展开更多

关键词 TOD模式 站城一体化 火灾研究 消防策略

下载PDF 职称材料

冷却方式对花岗岩孔隙结构及声发射特征影响规律研究

3

作者 曹雅恒 吴云 林键 《金属矿山》 北大核心 2025年第3期63-72,共10页

在干热岩高效稳定安全开采过程中,冷水等低温采热工作液与高温岩体之间直接接触所产生的热应力会造成岩石孔隙结构发生改变,进而导致井壁围岩变形失稳,影响地热资源安全高效开发。为探究不同冷却方式对花岗岩孔隙结构及裂纹演化规律的影... 在干热岩高效稳定安全开采过程中,冷水等低温采热工作液与高温岩体之间直接接触所产生的热应力会造成岩石孔隙结构发生改变,进而导致井壁围岩变形失稳,影响地热资源安全高效开发。为探究不同冷却方式对花岗岩孔隙结构及裂纹演化规律的影响,采用核磁共振技术测试花岗岩在不同冷却方式作用后的孔隙结构,并进行了巴西劈裂试验和声发射实时监测,分析不同冷却方式下花岗岩孔径分布、声发射能量及RA—AF值演化规律。结果表明:①高温会破坏岩石孔隙结构,促进孔隙数量和尺寸进一步增大,遇水冷却相较于自然冷却条件下更易使岩石产生更多热裂纹,增加岩石孔隙度。②高温会显著影响声发射活动频度与幅度,遇水冷却会显著降低岩石的热破裂损伤阈值温度,使岩石内部损伤进一步加剧。温度和遇水冷却会显著增加花岗岩声发射裂纹震源数量,但对花岗岩拉张裂纹与剪切裂纹占比没有产生明显影响。③高温作用和遇水冷却对岩石内部造成的冷热冲击是造成岩石内部损伤的重要因素。研究结果可为干热岩稳定开采提供数据借鉴与理论支持。 展开更多

关键词 热损伤 不同冷却方式 核磁共振 孔隙结构 声发射

下载PDF 职称材料

基于CT图像的岩土细观REV确定及导热模拟

4

作者 谢传希 迟平 +2 位作者 肖荣 褚召祥 李晓昭 《矿业科学学报》 北大核心 2025年第2期236-247,共12页

岩土宏观热力学特性受其细观组分和孔隙/颗粒结构影响。基于已有文献开展分析研究,提出一种确定岩土孔隙率表征单元体(Representative Elementary Volume,REV)的分形近似判据:d0≈5λmax,即岩土孔隙率REV为立方体单元,其边长约为研究区... 岩土宏观热力学特性受其细观组分和孔隙/颗粒结构影响。基于已有文献开展分析研究,提出一种确定岩土孔隙率表征单元体(Representative Elementary Volume,REV)的分形近似判据:d0≈5λmax,即岩土孔隙率REV为立方体单元,其边长约为研究区内部最大孔隙直径的5倍。基于此,选择砂岩和泡沫混凝土2种不同孔隙率水平的岩土介质进行CT扫描,对孔隙/颗粒结构进行三维重构和表征分析,并以三维重构数字结构为几何模型开展稳态导热有限元模拟。研究结果表明:①岩土孔隙率REV与热导率参数约束下的热导率REV大小基本一致;②相对于砂岩这种天然岩土介质的复杂孔隙结构,泡沫混凝土作为人工岩土材料,其孔隙结构高斯正态分布规律性相对明显;③固流组分热导率数量级的差异性以及岩土孔隙/颗粒结构的复杂性对温度场分布有明显影响,热流发生汇聚、发散和变向,从而引起宏观热导率的变化,增加了该参数研究的复杂性。 展开更多

关键词 多孔介质 表征单元体 孔隙率 热导率 分形

下载PDF 职称材料

煤体受拉破坏能量演化规律与失稳灾变特征

5

作者 徐世龙 孙文洋 +6 位作者 刘君奇 龙昭熹 汪官腾 薛兴卓 刘扬 尚少康 钮月 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第1期112-118,共7页

为研究煤炭开采过程诱发的煤岩动力灾害防控问题,开展了原煤试样巴西劈裂试验,研究了受拉破坏过程中煤体的能量演化规律,对煤体失稳破坏的前兆信息进行了判识。结果表明:煤体受拉破坏过程具有显著的非线性演化特征,能够判识煤体破坏的... 为研究煤炭开采过程诱发的煤岩动力灾害防控问题,开展了原煤试样巴西劈裂试验,研究了受拉破坏过程中煤体的能量演化规律,对煤体失稳破坏的前兆信息进行了判识。结果表明:煤体受拉破坏过程具有显著的非线性演化特征,能够判识煤体破坏的临界点、失稳点、破坏点;受拉损伤破坏各阶段,煤体的能量演化特征差异显著,在弹性变形阶段,输入能主要转化为弹性能,耗散能保持稳定,而在失稳破坏阶段,耗弹比呈跳跃式增长;能量释放速率与能量耗散速率在煤体受拉过程的临界点、失稳点、破坏点处均具有异常响应特征,且特征点的出现均有显著的前兆信息。煤岩失稳破坏的本质是能量积聚与耗散的结果,煤体能量指标能够揭示试样损伤破坏过程中能量演化的异常特征,进而判识煤体发生灾变的前兆信息,有利于超前预警,保障煤炭资源安全高效开采。 展开更多

关键词 受载煤体 拉伸破坏 能量演化 灾变特征 前兆信息

下载PDF 职称材料

软土地层非等厚动态冻结帷幕的冻结暗挖受力变形规律研究

6

作者 王宝生 王威 +1 位作者 韩涛 沈雯 《工程机械与维修》 2025年第1期157-159,共3页

基于上海轨道交通机场联络线隧道工程,结合试验与数值计算,构建热-力耦合冻结模型,模拟非等厚动态冻结过程中的冻结帷幕与周围土体的温度、位移和应力场演化。研究结果表明:双圈管冻结50d后,各段冻结帷幕厚度满足设计要求,符合开挖条件... 基于上海轨道交通机场联络线隧道工程,结合试验与数值计算,构建热-力耦合冻结模型,模拟非等厚动态冻结过程中的冻结帷幕与周围土体的温度、位移和应力场演化。研究结果表明:双圈管冻结50d后,各段冻结帷幕厚度满足设计要求,符合开挖条件。冻结壁开挖卸载后,其开挖段表面应力呈抛物线分布,接近冻结壁开挖表面时应力释放明显,向支护端和未开挖端增大。冻结壁变形主要向开挖区收敛,支护端变形小而未开挖端大,冻结壁内部变形小于外表面。 展开更多

关键词 非等厚动态冻结 冻结暗挖 冻结帷幕 温度场 受力变形

下载PDF 职称材料

基于VMD和GA-SVM的矿井地震自适应噪声压制方法 被引量：1

7

作者 王勃 申思洪任 +2 位作者 蔚立元 刘盛东 曾林峰 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期1530-1538,共9页

煤矿井下地震信号往往呈现出复杂的波场特性且伴随着大量噪音干扰,导致地震信号的初至拾取精度降低,从而影响地震数据的反演与解释。针对复杂干扰环境下采集的低信噪比地震信号,提出了基于变分模态分解(VMD)和遗传算法优化支持向量机(GA... 煤矿井下地震信号往往呈现出复杂的波场特性且伴随着大量噪音干扰,导致地震信号的初至拾取精度降低,从而影响地震数据的反演与解释。针对复杂干扰环境下采集的低信噪比地震信号,提出了基于变分模态分解(VMD)和遗传算法优化支持向量机(GA-SVM)的地震噪声压制与初至提取方法,以提高煤矿井下复杂噪声条件下的地震信号质量。采用变分模态分解对含噪地震信号进行自适应分解,得到数个的变分模态分量(IMF);对VMD分解得到的IMF分量进行特征提取,将提取所得的信号特征作为信号有效性判别的依据;利用遗传算法对支持向量机模型进行优化,得到最优的惩罚因子c与核函数参数g;利用优化后的支持向量机模型对IMF分量进行有效性判别并将有效分量重构成高信噪比信号;通过对人工加噪的地震信号应用噪声压制算法,煤矿井下常见的不同类型噪声被有效地压制,验证了算法的可行性;对矿井巷道实采的地震记录进行噪声压制处理,有效地压制了数据中的干扰噪声,极大程度地提高了地震记录的信噪比,使初至拾取得更加准确。结果表明,基于VMD和GA-SVM的地震噪声压制方法可以很好地提取含噪地震记录中的有效信号,提高初至拾取精度,在矿井复杂干扰条件下具有显著的应用潜力,对解决矿井复杂干扰条件下的地震勘探问题有重要意义。 展开更多

关键词 矿井地震勘探 噪声压制 初至拾取 变分模态分解 遗传算法优化 支持向量机

下载PDF 职称材料

基于p阶线性模型的地埋管换热器流体温度分布研究

8

作者 赵鹏 张东海 +3 位作者 李晓昭 张古彬 寇亚飞 高蓬辉 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期51-59,共9页

利用自主研发的分层热响应测试系统,获取沿深度方向上(竖向)管内流体温度实测数据,对比p阶线性分布模型计算结果和实测数据,研究两种典型工况条件下分层岩土介质中管内流体竖向分布规律和最佳p值。结果表明:恒热流工况时,p=-5阶线性分... 利用自主研发的分层热响应测试系统,获取沿深度方向上(竖向)管内流体温度实测数据,对比p阶线性分布模型计算结果和实测数据,研究两种典型工况条件下分层岩土介质中管内流体竖向分布规律和最佳p值。结果表明:恒热流工况时,p=-5阶线性分布模型能够准确预测管内流体温度分布;恒温工况时,最佳p值随流量的变化而变化,其关系为:|p|=7.361ln V+6.684。 展开更多

关键词 地热能 地埋管换热器 岩土传热 地质结构分层 参数估值

原文传递

矿山地下空间探测技术现状及发展趋势 被引量：2

9

作者 王勃 李晓昭 +4 位作者 申思洪任 王滢 舍子龙 苏玉彬 左原宾 《绿色矿山》 2024年第3期273-290,共18页

在当前全球气候变化和资源紧张的大背景下,实现“双碳”目标已成为各国的共同追求,开发利用矿山地下空间成为实现可持续发展的重要途径。地下空间精细探测作为矿山地下空间开发利用的重要前提,引起了学术界的广泛关注,是确保矿山地下空... 在当前全球气候变化和资源紧张的大背景下,实现“双碳”目标已成为各国的共同追求,开发利用矿山地下空间成为实现可持续发展的重要途径。地下空间精细探测作为矿山地下空间开发利用的重要前提,引起了学术界的广泛关注,是确保矿山地下空间安全、高效开发的基础。阐述了矿山地下空间探测技术的方法原理及当前发展现状,从“空(天)-地-井-巷”多视角以及“重-磁-电-震”多方法探测手段两个维度,系统地梳理了地下空间探测技术;通过深入分析和对比各物探方法在探测范围、探测深度、成本效益和异常体敏感性方面的区别,分析了不同矿山地下空间探测方法对于不同应用场景的适用性,总结并归纳出各探测方法的优势与局限性;研究了矿山地下空间探测的典型应用,通过分析实际工程应用的探测结果,凸显了各探测技术在实际工程中的应用价值,同时为今后的技术优化提供了实践基础。此外,探讨了未来矿山地下空间探测技术的发展趋势,阐明了多空间多维度联合探测与地下空间感知探测一体化机器人研究的可行性与必要性,有望进一步提升矿山地下空间探测的精度和效率,降低复杂地质环境下矿山地下空间探测的探测成本和探测风险,为矿山地下空间探测技术的未来发展方向提供了参考。 展开更多

关键词 矿山地下空间 多场探测 精细探测 探测机器人

下载PDF 职称材料

超声辅助激光熔覆IN 625高温合金涂层组织及性能研究 被引量：1

10

作者 牛庆伟 郝敬宾 +3 位作者 纪皓文 付天池 杨海峰 刘昊 《精密成形工程》 北大核心 2024年第2期137-148,共12页

目的针对激光熔覆制备IN 625高温合金涂层时易产生缺陷和元素偏析进而导致合金性能下降的问题,提高增材制造IN 625高温合金的力学性能。方法在激光熔覆IN 625涂层的过程中施加超声振动辅助,通过物相检测和微观组织观测研究超声功率对涂... 目的针对激光熔覆制备IN 625高温合金涂层时易产生缺陷和元素偏析进而导致合金性能下降的问题,提高增材制造IN 625高温合金的力学性能。方法在激光熔覆IN 625涂层的过程中施加超声振动辅助,通过物相检测和微观组织观测研究超声功率对涂层物相种类和晶体尺寸的影响;通过分析析出相含量、分布方式及析出形态,研究超声功率对元素偏析的影响;通过对显微硬度、高温耐磨性进行测试,研究超声功率对涂层力学性能的影响。结果施加超声前的涂层组织主要为方向杂乱的粗大枝晶,施加超声后的涂层物相组成未发生明显变化,但枝晶内亚晶排列紧密且尺寸明显减小;施加超声振动后的涂层析出相尺寸减小、含量下降,其中Laves相含量在施加超声后降幅较大,表明超声振动可以抑制Nb、Mo等元素的偏析;施加超声振动后涂层的显微硬度提高,磨损率明显下降,磨损机制由原来的表面疲劳磨损、黏着磨损和磨粒磨损的复杂磨损转变为磨粒磨损、黏着磨损的简单磨损。结论施加超声辅助可以有效细化IN 625涂层组织,并抑制Laves相的析出,提高涂层的硬度和耐磨性。 展开更多

关键词 激光熔覆 超声振动 高温合金涂层 摩擦磨损 元素偏析

下载PDF 职称材料

基于混凝土缺陷超声检测的合成孔径聚焦成像 被引量：1

11

作者 汪隆臻 张文亮 +4 位作者 赵骞 孙一帆 缪春辉 刘常鸿 宋雷 《工程地球物理学报》 2024年第3期463-472,共10页

由于混凝土的随机性,超声波在混凝土中传播伴随着强烈的衰减、反射以及散射作用,回波信号信噪比低,带有损伤信息的有效反射信号同背景噪声混叠畸变。传统超声信号处理难以识别缺陷的具体信息,本文引入了频域合成孔径聚焦算法对超声回波... 由于混凝土的随机性,超声波在混凝土中传播伴随着强烈的衰减、反射以及散射作用,回波信号信噪比低,带有损伤信息的有效反射信号同背景噪声混叠畸变。传统超声信号处理难以识别缺陷的具体信息,本文引入了频域合成孔径聚焦算法对超声回波数据进行成像处理,并开展了对混凝土空洞缺陷的数值模拟和试验研究,采用道内平衡处理方法,对混凝土深部信号进行了增强处理,提高了缺陷回波的质量,对多次自发自收数据进行了频域合成孔径成像处理,空洞缺陷的绕射波被收敛,提高了100 kHz超声波的检测成像效果;同时预制了双空洞混凝土试件,使用宽频带窄脉冲探头进行现场混凝土空洞缺陷超声波检测试验,结果与数值模拟结果基本吻合,证明了合成孔径聚焦技术能够使混凝土缺陷的绕射波得到了很好的收敛,有效提高了小孔径超声波探头的分辨率。 展开更多

关键词 合成孔径聚焦成像 超声检测 混凝土 缺陷检测

下载PDF 职称材料

激光照射岩石热裂特性与裂隙分布研究

12

作者 王义江 郁东旭 +2 位作者 孙立鹏 朱启银 王建州 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1809-1819,共11页

激光辅助破岩是一种非接触式破岩技术,破岩效果主要受激光功率、照射时间和离焦距离等参数影响。选择石灰岩、砂岩和花岗岩3类岩石,开展了不同照射参数的破岩试验,分析了温度、射孔参数、比能、热裂效能、裂隙分布、矿物组分和微观结构... 激光辅助破岩是一种非接触式破岩技术,破岩效果主要受激光功率、照射时间和离焦距离等参数影响。选择石灰岩、砂岩和花岗岩3类岩石,开展了不同照射参数的破岩试验,分析了温度、射孔参数、比能、热裂效能、裂隙分布、矿物组分和微观结构等变化规律。结果表明,激光照射下3类岩石表面温度均超过2000℃、温度梯度最高可达1500℃/mm,相同位置处花岗岩表面温度和温度梯度最高、砂岩次之、石灰岩最低;3类岩石射孔直径、射孔深度和射孔速率均与照射参数密切相关,砂岩、石灰岩和花岗岩最大射孔速率分别为3.18,2.68,0.8 mm/s。相同照射参数下,比能较热裂效能高1~2个数量级,3类岩石比能排序为:花岗岩>石灰岩>砂岩。照射后岩样均存在数条主裂隙,沿径向延伸至试样边缘,石灰岩和花岗岩次生裂隙发育,砂岩未发现明显次生裂隙。照射后岩石矿物衍射强度和微观结构发生显著改变。 展开更多

关键词 激光破岩 温度分布 比能 热裂效能 裂隙分布

原文传递

岩土热导率预测正三棱柱-准内切球单元结构模型

13

作者 褚召祥 王一鸣 +3 位作者 李晓昭 董凯军 顾晓滨 贾国圣 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期2580-2590,共11页

借鉴细观力学均质化思想,采用热电类比-集总参数法,在细观尺度建立了固流两相(干燥或饱和)岩土热导率预测正三棱柱-准内切球单元结构(Unit cell)模型,并基于34组文献试验数据和238组模型预测数据进行了对比分析。研究结果表明:①正三棱... 借鉴细观力学均质化思想,采用热电类比-集总参数法,在细观尺度建立了固流两相(干燥或饱和)岩土热导率预测正三棱柱-准内切球单元结构(Unit cell)模型,并基于34组文献试验数据和238组模型预测数据进行了对比分析。研究结果表明:①正三棱柱-准内切球单元结构在克服球、圆柱单元结构固有的空间修正缺陷同时,相对立方体-准内切球单元结构(孔隙率0.035~0.473)孔隙率适用范围扩展至0~0.6,可覆盖大部分天然岩土介质孔隙率范围;②MATLAB数据可视化显示正三棱柱-准内切球单元结构模型预测热导率随孔隙率增大呈凹形降低,低孔隙率(<0.2)岩土热导率预测结果偏低且趋向串联模型下限,高孔隙率(0.4~0.6)岩土热导率预测结果与试验测试值吻合度较高;③两相干燥状态下本模型相对其他单元结构模型预测效果更好,均方根误差RMSE和归一化均方根误差NRMSE最小,分别为0.89W/m·K和31%;④考虑岩土孔隙水形态和含量,提出的正三棱柱-准内切球单元结构可扩展应用于固液气三相非饱和状态,并基于孔隙颗粒结构、孔隙水形态提出进化视角下固液气多相组分和多孔颗粒结构主导的岩土热导率预测关联式单元结构模型研究的新思路。 展开更多

关键词 岩土介质 表观热导率 孔隙率 关联式 演化

原文传递

煤系软岩中抽水蓄能电站地下厂房大断面硐室支护设计

14

作者 张沛顶 李福清 +7 位作者 管增伦 许国安 苗梅 张照伟 邬敏 张凯 张朋 刘永 《煤炭科技》 2024年第3期68-74,共7页

为实现绿色低碳可持续发展,大屯能源股份有限公司龙东煤矿拟在埋深约300 m的煤系软岩地层中建设抽水蓄能电站,决定该项目可行性的关键问题之一是能否对主厂房大断面硐室进行经济有效的支护。为此,提出了基于规范和灰色关联度分析的支护... 为实现绿色低碳可持续发展,大屯能源股份有限公司龙东煤矿拟在埋深约300 m的煤系软岩地层中建设抽水蓄能电站,决定该项目可行性的关键问题之一是能否对主厂房大断面硐室进行经济有效的支护。为此,提出了基于规范和灰色关联度分析的支护设计方法。首先对该硐室的围岩稳定性进行分级,然后根据相关规范和工程经验提出4种支护备选方案,继而通过数值模拟对其支护效果进行对比分析,最后运用灰色理论的关联度模型综合支护效果和支护成本确定出技术经济效果最优的支护方案,从大断面软岩硐室的支护角度证明了在龙东煤矿建设抽水蓄能电站的可行性。该支护设计方法科学、可行、高效,可为煤系软岩中大断面硐室的支护设计提供参考。 展开更多

关键词 煤系地层 抽水蓄能电站 大断面硐室 围岩分级 支护设计

下载PDF 职称材料

激光照射花岗岩抗拉强度及孔隙分布研究

15

作者 吴波 刘林 +2 位作者 郁东旭 王建州 王义江 《建井技术》 2024年第4期88-94,74,共8页

激光辅助破岩技术有助于提高超硬、超深地层资源的开采效率。采用控制变量法开展了激光热裂花岗岩试验,分析了温度、射孔参数、比能、热裂效能、抗拉强度和孔隙分布等变化规律。结果表明,激光照射下花岗岩表面温度超过1000℃;花岗岩射... 激光辅助破岩技术有助于提高超硬、超深地层资源的开采效率。采用控制变量法开展了激光热裂花岗岩试验,分析了温度、射孔参数、比能、热裂效能、抗拉强度和孔隙分布等变化规律。结果表明,激光照射下花岗岩表面温度超过1000℃;花岗岩射孔直径、深度和射孔速率随照射参数呈非线性变化,最大射孔直径、深度和速率分别为10.0mm、12.0mm和2.70mm/s;花岗岩最大比能和热裂效能分别为87.8kJ/cm^(3)和39.5kJ/cm^(3)。激光照射后花岗岩单轴破坏模式为脆性破坏,抗拉强度最大降幅为74.11%。激光照射导致岩石内部中小孔隙连通形成大孔隙,并最终导致岩石断裂。 展开更多

关键词 激光辅助破岩 温度分布 热裂效能 抗拉强度 核磁共振

下载PDF 职称材料

随钻电磁中继转发双向传输技术研究

16

作者 李世银 张博文 +3 位作者 张冠杰 张志 祁华艳 王勃 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期107-115,共9页

针对国内随钻系统受限于单向传输、可靠性差和传输速率低等问题,提出了一种基于中继转发的随钻电磁双向传输方案。通过对随钻传输信号进行实测,分析了随钻杆无线传输的信道特性。设计了一种基于中继转发的双向通信协议,实现了随钻信号... 针对国内随钻系统受限于单向传输、可靠性差和传输速率低等问题,提出了一种基于中继转发的随钻电磁双向传输方案。通过对随钻传输信号进行实测,分析了随钻杆无线传输的信道特性。设计了一种基于中继转发的双向通信协议,实现了随钻信号传输距离与稳定性的有效提升。搭建了由现场可编程门阵列、放大电路、模数转换器、数模转换器和天线等模块组成的随钻样机,并对其进行了性能测试。实测结果表明,所设计方案实现了电磁波信号的中继接力双向可靠传输,单跳传输距离达30 m,中继传输距离100 m以上;同时该方案传输速率在kbit/s级别,比传统单向随钻系统提高了一个数量级。 展开更多

关键词 随钻电磁测量 中继转发 双向传输 随钻样机

下载PDF 职称材料

基于多源影响线信息融合的梁桥损伤诊断方法研究

17

作者 周宇 张德伟 +1 位作者 狄生奎 黄继源 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期1300-1310,共11页

在梁桥损伤评估与性能评价时,针对使用影响线类方法存在单一测点数据导致识别结果的鲁棒性和准确性较差的问题,提出一种基于多源影响线信息融合的梁桥损伤识别新方法,并利用某实际钢混组合梁桥进行仿真验证。首先通过提取挠度、应变、... 在梁桥损伤评估与性能评价时,针对使用影响线类方法存在单一测点数据导致识别结果的鲁棒性和准确性较差的问题,提出一种基于多源影响线信息融合的梁桥损伤识别新方法,并利用某实际钢混组合梁桥进行仿真验证。首先通过提取挠度、应变、转角、支座反力等影响线,分别构建影响线曲率差指标,然后基于D-S理论对多源影响线信息进行融合,并引入欧式距离赋权来提高距离测点空间更近处的置信程度,提出一种可用于梁桥结构损伤识别的融合指标,最后结合模型算例,计算得到包含四种不同数据的融合指标,讨论其测点位置、损伤程度和噪声水平对损伤诊断结果的影响。研究表明:多源影响线信息融合损伤识别方法比传统单一损伤识别在定位、定性上更精确;融合转角、支座反力、应变信息的损伤识别模式效果明显优于其他融合模式,且在10%噪声干扰下仍具有较好的噪声鲁棒性。 展开更多

关键词 梁桥 多源影响线 D-S证据理论 信息融合 损伤识别 融合模式

下载PDF 职称材料

基于1D-CNN的混凝土内部缺陷超声信号的智能识别

18

作者 汪隆臻 葛维 +6 位作者 赵骞 李坚林 刘常鸿 黄伟民 缪春辉 张洁 宋雷 《混凝土》 CAS 北大核心 2024年第5期75-81,共7页

混凝土内部是否存在缺陷对混凝土工程的安全起着决定性作用。超声无损检测技术是应用最广泛的一种混凝土内部缺陷无损检测技术,依靠工程检测和传统的缺陷识别方法难以满足对混凝土内部缺陷的判别。本研究提出一种一维卷积神经网络模型,... 混凝土内部是否存在缺陷对混凝土工程的安全起着决定性作用。超声无损检测技术是应用最广泛的一种混凝土内部缺陷无损检测技术,依靠工程检测和传统的缺陷识别方法难以满足对混凝土内部缺陷的判别。本研究提出一种一维卷积神经网络模型,基于不同混凝土缺陷的有限元仿真数据库,直接将原始超声信号输入模型中,并且通过添加高斯白噪声来验证一维卷积神经网络模型的准确性和鲁棒性。再通过物理试验验证该模型的识别效果,该模型的识别准确率达到83%以上,且优于其他机器学习模型,验证了该模型对混凝土内部缺陷智能识别的有效性。 展开更多

关键词 混凝土内部缺陷 超声信号 卷积神经网络 智能识别

下载PDF 职称材料

综合物探在小窑巷道探查中的联合应用

19

作者 王培生 《煤炭科技》 2024年第6期7-12,共6页

小窑巷道的探查历来是工程施工的难点。由于小窑开采资料的不完整及管理的缺失,导致探查小窑巷道的成本大大增加,稍有不慎甚至会为上方承建的建筑物带来安全隐患。针对小窑巷道探查的难点,采用反磁通瞬变电磁法与地质雷达法相结合的综... 小窑巷道的探查历来是工程施工的难点。由于小窑开采资料的不完整及管理的缺失,导致探查小窑巷道的成本大大增加,稍有不慎甚至会为上方承建的建筑物带来安全隐患。针对小窑巷道探查的难点,采用反磁通瞬变电磁法与地质雷达法相结合的综合物探方法,对某场地内塌陷区进行探查,通过综合物探的解译及建立三维地球物理模型,查明了小窑巷道的走向及埋深位置,并通过钻孔及孔内成像技术进行了验证,为后期场地采空区治理提供了依据。探测结果表明,综合物探方法对浅部小窑巷道的探查具有快速、高效的效果,对解决类似的地质灾害问题具有借鉴意义。 展开更多

关键词 小窑巷道 反磁通瞬变电磁法 地质雷达法 综合物探 三维地球物理模型

下载PDF 职称材料

煤矿井下全空间地震波时频域极化分析及其试验研究 被引量：6

20

作者 王勃 曾林峰 +3 位作者 张衍 刘盛东 章俊 陈泓云 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期2978-2984,共7页

煤矿井下全空间条件下地震波传播规律是矿井地震勘探的关键基础科学问题,矿井地震近场勘探多类型波场混叠,常规方法难以实现地震波方向的准确计算。提出了一种矿井全空间三分量地震波时频域极化分析方法,采用基本小波函数形态不固定的广... 煤矿井下全空间条件下地震波传播规律是矿井地震勘探的关键基础科学问题,矿井地震近场勘探多类型波场混叠,常规方法难以实现地震波方向的准确计算。提出了一种矿井全空间三分量地震波时频域极化分析方法,采用基本小波函数形态不固定的广义S变换将时间域信号转换成时频域信号,利用Hilbert变换构建解析信号并在每个时频点建立复协方差矩阵,求取复协方差矩阵的特征值及特征向量,进而获取三分量信号的极化方位角、极化倾角。时间域混叠合成信号的时频域极化分析实验结果表明:计算得到合成信号的时频位置与理论时频位置相对应,计算的正/负方位角、倾角与理论值无误差。在时间和频率2个维度上,时频域极化分析可以精准确定混叠情况下多类型信号的极化方向。全空间条件下中心激发-全方位接收的三维时空域高阶三分量模拟实验证实,直达纵波、横波的倾角无偏差、方位角偏差小。根据检波点位置及极化信息对中心震源进行反定位,在200 m直径范围内,根据检波点位置及地震波方位角、倾角聚焦定位的震源点与已知震源点的距离误差仅为0.5486 m。煤矿井下实测数据计算反射槽波的时频域方位角、倾角参数与理论值一致,验证了矿井全空间三分量地震波时频域极化分析方法的有效性,该方法可为地下全空间地震勘探提供参考。 展开更多

关键词 矿井地震勘探 全空间 三分量地震波 地震波方向

下载PDF 职称材料