基于CEEMDAN和SVM的混凝土破坏状态声发射信号识别

针对混凝土破坏状态复杂多变、声发射(AE)信号难以从背景噪声中分离的问题,将自适应噪声完备集合经验模态分解(CEEMDAN)方法与支持向量机(SVM)方法耦合,对混凝土破坏状态声发射信号进行识别与预测。利用CEEMDAN方法对采集的声发射信号进行分解,获取一定数量的自适应特征模态(IMF)分量,并计算各分量与原声发射信号之间的相关系数,优选出包含原声发射信号主要频域信息的IMF分量。计算各分量的特征参数能量系数和波形系数,并将其分别输入SVM中对混凝土不同破坏状态进行分类识别,结果表明能量系数作为特征参数的预测率为92.39%,波形系数作为特征参数的预测率为91.30%。     

按需滴定法制备掺杂型聚合物微透镜阵列

采用MMA单体与其聚合物PMMA及掺杂剂的混合溶液，以按需滴定法制备了掺杂若丹明6G的微透镜阵列。并对其焦距一致性、成像效果、表面粗糙度、透射光谱和荧光光谱等光学性能进行了测试。焦距不均匀度不超过1．8％，测定数值和理论值相差不到1．7％。表面热处理后表面粗糙度肋小于0．9nm，光学透过率从近紫外到近红外都在90％以上，可以用于光纤放大器和生物化学传感器。     

高密度电法在顶管施工选址勘探中的应用

对施工区钻孔勘探发现该区域地层复杂,存在大量卵石及其它坚硬岩石,这对顶管掘进会造成很大影响,需要为顶管施工选择合适、有效的施工场址,降低卡钻概率。采用高密度电法技术勘探设备对施工区地层进行详细的勘测,首先对施工区域附近断崖层进行测量,对比剖面反演图分析,证明了高密度电法技术在对地层分布、岩层产状勘探解释上的可靠性,最后采用温纳装置和斯伦贝格装置分别对拟施工区域进行勘测并取得了较好的效果,初步为顶管施工拟定了一条卵石分布较少、卡钻概率较低的地下埋深走向,也减少了钻孔勘探量。     

SF6分解气体在线红外光谱检测系统设计

SF6气体在放电或过热时会发生电离和分解,产生多种气体分解物。这些分解物会影响电气设备的绝缘性能。但现有的红外气体检测手段均无法对SF6分解气体进行现场在线测量。根据实际需求,本文根据光栅分光的原理设计了一种红外光谱检测系统。该系统可对SF6分解气体的成分和含量进行实时测量,可在电气设备带电运行的状态下进行在线测量。测量数据为分析设备的性能和安全状况提供有力的依据。     

基于PSD的高精度激光校准仪的设计

针对国内对轴系的校准技术普遍采用传统的手工方法,提出了一种基于位置敏感探测器(PSD)的高精度激光校准的解决方法。在PSD信号处理上,使用高精度的A/D转换单片机运用软件算法的方式代替传统的运算电路方法计算PSD位置值,有效地提高了系统的精度和稳定性。回转式校准仪的偏移测量范围为±4mm,分辨力为1.5μm、精度为5.5μm。可以广泛用于精确轴系校准和定位。     

基于颗粒离散元岩石模型的熵变规律研究

以岩石单轴压缩试验为基础,借助离散元软件PFC 2D建立岩石破坏的数值模型,将熵变曲线与试样的应力应变曲线、裂缝数量及能量曲线等进行对比分析,以便研究岩石破坏时的熵变规律。结果表明,岩石在破坏过程中,微裂隙的产生会造成熵值的下降;岩石在峰值应力点破坏时,熵值曲线会有明显的下降趋势;在不同围压条件下,高围压试样的初始熵值较高。因此,以熵变规律分析岩石的破坏过程,对岩石的破裂演化具有诊断评价和辅助判断的作用。     

光纤旋转连接器的最新发展及其应用

光纤旋转连接器经过近30年的发展,技术上已经取得了很大的进步,并趋于成熟。对光纤旋转连接器的主要功能及其最新进展进行了综述,介绍了道威棱镜式、波分复用式和反射镜式3类多通道光纤连接器的原理、技术和特点,对3类系统进行了比较,列出各类连接器的优缺点。最后对光纤旋转连接器适用场合进行了简要介绍。     

卸荷条件下花岗岩破裂面粗糙度特征及成因分析试验研究

【目的】为探究工程岩体在高应力下加卸载过程中的断裂形貌变化及成因,【方法】以粗糙度作为描述形貌几何特征的重要参数,定量表征形貌变化,以拉剪比作为描述断裂特征的重要参数,定量表征断裂模式变化,选取两类花岗岩,开展加卸载力学试验,通过数字图像技术对破裂面粗糙度及成因进行分析。【结果】结果显示：在高应力卸荷条件下,初始围压、卸围压速率及矿物粒径均对花岗岩破裂面粗糙程度起负相关影响;超景深显微观察发现,粗糙程度越低的花岗岩,其断口出现剪切断裂占比越高;在围压卸荷破坏过程中,30 MPa围压卸荷,岩石破裂面以沿晶拉伸断裂为主,40 MPa围压卸荷,以沿晶和穿晶拉剪复合型断裂为主,50 MPa围压卸荷,以穿晶剪切断裂为主;随着矿物粒径和卸围压速率的增大,破裂面均呈现剪切断裂占比增加的趋势。【结论】结果表明,高围压卸荷下岩石破裂时张拉断裂占比越高,其破裂面越粗糙,相反剪切占比高,其破裂面粗糙度越低。     

回采空间变化对无底柱分段崩落法进路地压的影响

以北洺河铁矿为工程背景,采用现场监测的方法,探究无底柱分段崩落法下进路地压随回采空间的变化规律。监测断面处的进路顶板、拱脚、及两帮处的径向受力随回采工作面的推进大致分为3个阶段：稳定阶段、承压阶段、卸压阶段。当监测断面与回采工作面的距离大于15排炮排间距时,进路围岩处于稳定状态,不受回采空间变化的影响。当监测断面与回采工作面的距离在5~15排炮排间距时,进路围岩处于承压阶段,且当回采工作面推进到5~10排炮排间距范围内,开始出现应力拐点,即岩体变形加剧,应力上升加快。当回采工作面推进到1~5排炮排间距范围内,径向受力处于来压峰值阶段,或处于来压峰值与卸压2个阶段。现场的钻孔取样结果表明,在距爆破工作面5 m以内,顶板深度2 m以内,岩体的损伤程度较高,完整性较差,这主要是爆破应力波与回采所引起的来压作用共同造成。研究结果为进路围岩的合理支护以及安全回采提供理论依据。     

基于遗传与序列二次规划算法的复杂巷道断面应力解

在求解具有复杂巷道断面形状的应力解时,保角映射函数的精确性最终决定巷道围岩应力解析解的精确性。鉴于此,利用遗传与序列二次规划算法,实现任意复杂巷道断面的高精度映射,解决以往优化算法中所存在的鲁棒性较差及初值敏感性较强的问题,当映射系数个数≥14,可将平均相对误差控制在0.5%以下。以三心拱巷道为例,利用复变函数所推导的任意轴对称巷道断面的应力解,系统性地分析该巷道周边围岩的力学行为。研究结果表明:(1)在单向竖向荷载下,巷道边的切向应力曲线呈现一低一高的双峰形态,其双峰区域分别对应巷道小拱区域及直角区,应力集中系数分别为1.5~3.0,3.5~8.0。在大拱区域,切向压应力与拉应力均有表现,应力集中系数为-1.0~1.5。直墙区域与底板区域的应力集中系数相对稳定,分别维持在2与-1左右。(2)巷道周边围岩的应力分布特征表明巷道边界各点所对应的影响范围呈现不一致性,直角区所对应的影响范围最大,其次是拱形区域,再次是侧墙区域,最后是底板区域。(3)应力集中系数与侧压力系数λ保持着严格的线性关系,其斜率对应于应力集中系数增长速率k′,由k′在巷道边的分布规律,可最终掌握不同λ作用下的应力分布规律。