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高瓦斯低透气性煤层深孔预裂爆破增透数值模拟 被引量：102
1
作者 蔡峰 刘泽功 +1 位作者 张朝举 林柏泉 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期499-503,共5页
针对高瓦斯低透气性煤层,采用Taylor方法建立了一个新的LS-DYNA3D爆破损伤模型,对深孔预裂爆破进行了数值模拟研究,再现了爆破过程中,动压冲击震裂、应力波传播与叠加以及爆生气体驱动裂纹扩展的整个过程,分析了爆破孔间距对爆生裂纹和... 针对高瓦斯低透气性煤层,采用Taylor方法建立了一个新的LS-DYNA3D爆破损伤模型,对深孔预裂爆破进行了数值模拟研究,再现了爆破过程中,动压冲击震裂、应力波传播与叠加以及爆生气体驱动裂纹扩展的整个过程,分析了爆破孔间距对爆生裂纹和爆破增透效果的影响,提出了高瓦斯低透气性煤层深孔预裂爆破的合理间距为5-6 m,为高瓦斯低透气性煤层的瓦斯抽放提出了解决方案. 展开更多
关键词 高瓦斯低透气性煤层 深孔预裂爆破 应力波 裂纹扩展 叠加效应
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冲击载荷下岩石动态应力-应变全图测试中的合理加载波形 被引量：37
2
作者 李夕兵 古德生 赖海辉 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 1993年第2期125-130,共6页
用SHPB法测定岩石的动态应力-应变关系时,采用常规的等径冲击存在着明显的P-C振荡,严重地影响试验精度。为消除这种振荡,本文提出,在对岩石进行动态应力-应变全图测试时,应改变径冲头为锥形冲头,同时给出了两种冲头四种岩石的对比实验... 用SHPB法测定岩石的动态应力-应变关系时,采用常规的等径冲击存在着明显的P-C振荡,严重地影响试验精度。为消除这种振荡,本文提出,在对岩石进行动态应力-应变全图测试时,应改变径冲头为锥形冲头,同时给出了两种冲头四种岩石的对比实验结果。 展开更多
关键词 动态实验 岩石 应力 应变 冲击载荷
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地下双洞室在SV波入射下动力响应问题解析解 被引量：27
3
作者 梁建文 张浩 Vincent W Lee 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第2期132-140,共9页
采用波函数展开法给出了地下双洞室在平面 SV波入射下动力响应二维问题的一个解析解 ,数值结果表明 :当两个洞室之间距离较近时 ,洞室之间的相互作用对地下双洞室的动应力集中具有显著的放大作用 ,两个洞室情况动应力集中系数可能达到... 采用波函数展开法给出了地下双洞室在平面 SV波入射下动力响应二维问题的一个解析解 ,数值结果表明 :当两个洞室之间距离较近时 ,洞室之间的相互作用对地下双洞室的动应力集中具有显著的放大作用 ,两个洞室情况动应力集中系数可能达到单个洞室的 5 .2倍以上 。 展开更多
关键词 地下洞室 应力波 动力响应 平面SV波 散射 抗震设计
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SHPB装置应用于测量高温动态力学性能的研究 被引量：25
4
作者 夏开文 程经毅 胡时胜 《实验力学》 CSCD 北大核心 1998年第3期307-313,共7页
ＳＨＰＢ（分离式Ｈｏｐｋｉｎｓｏｎ压杆）装置由于具有结构简单、操作方便等优点，为人们普遍采用；但作测量材料的动态高温力学性能方面还存在诸多不便之处。本文研究了附有恒温加热炉的ＳＨＰＢ装置，利用一维应力波传播理论和传热... ＳＨＰＢ（分离式Ｈｏｐｋｉｎｓｏｎ压杆）装置由于具有结构简单、操作方便等优点，为人们普遍采用；但作测量材料的动态高温力学性能方面还存在诸多不便之处。本文研究了附有恒温加热炉的ＳＨＰＢ装置，利用一维应力波传播理论和传热学原理，修正了温度梯度场对波形测量的影响，从而使ＳＨＰＢ装置用于高温动态力学测量更为准确可靠；并实际测量了３０ＣｒＭｎＳｉＡ钢从室温到高温（６００℃）的动态（１．５～４．０×１０３ｓ－１）应力应变曲线。 展开更多
关键词 SHPB装置 高温 动态力学性能 温度梯度场 应力波
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温度和含水率对红松木材中应力波传播速度的影响 被引量：27
5
作者 徐华东 王立海 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期123-128,共6页
为分析应力波在木材中传播的影响因素,研究应力波传播规律,在实验室内,采用Arbotom应力波测试仪测试60个红松无疵小试件在不同含水率(从绝干到饱湿)和不同温度(-30,-20,-10,-5,0,5和20℃)下的应力波传播速度。在此基础上,分别分析应力... 为分析应力波在木材中传播的影响因素,研究应力波传播规律,在实验室内,采用Arbotom应力波测试仪测试60个红松无疵小试件在不同含水率(从绝干到饱湿)和不同温度(-30,-20,-10,-5,0,5和20℃)下的应力波传播速度。在此基础上,分别分析应力波传播速度随含水率或温度变化的规律,探讨导致应力波传播速度变化的原因,并建立三者之间的回归模型。结果表明:含水率和温度是影响木材中应力波传播速度的2个重要因素。应力波传播速度随含水率增加或温度升高均呈逐渐下降趋势。在含水率32%(纤维饱和点附近)以下,传播速度随含水率增加下降幅度较大,反之则较小;当含水率低于50%时,传播速度随温度升高呈线性下降趋势;当含水率高于50%时,传播速度在0℃上下有一明显的跳跃。含水率、温度与应力波传播速度之间的二元线性回归模型拟合优度较高,决定系数R2均高于0.95。 展开更多
关键词 应力波 传播速度 温度 含水率 木材 红松
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钢纤维高强混凝土抗爆炸研究 被引量：25
6
作者 焦楚杰 孙伟 高培正 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2008年第3期158-166,共9页
对纤维体积率(Vf)为0%―3%、基体强度为C100的钢纤维高强混凝土(SFRHSC)板进行模型爆炸试验,结果表明:爆炸应力波在混凝土中呈现明显的衰减特性,衰减幅度与混凝土强度等级、Vf之间的关系不大,但背爆面加速度峰值和迎爆面破坏程度则随着V... 对纤维体积率(Vf)为0%―3%、基体强度为C100的钢纤维高强混凝土(SFRHSC)板进行模型爆炸试验,结果表明:爆炸应力波在混凝土中呈现明显的衰减特性,衰减幅度与混凝土强度等级、Vf之间的关系不大,但背爆面加速度峰值和迎爆面破坏程度则随着Vf的增加而降低;SFRHSC最大最显著的优势是抗震塌,在普通混凝土板大面积震塌,碎裂块爆飞的装药量爆炸条件下,SFRHSC板却无震塌发生或只有小块体脱离,裂而不散,其抗震塌性能的提高主要取决于材料的抗拉强度;根据试验结果建立了基于神经网络系统的SFRHSC震塌模型,模型计算的理论值与实测值比较接近。 展开更多
关键词 钢纤维高强混凝土(SFRHSC) 爆炸 应力波 加速度 震塌模型
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锚杆对应力波传播影响的有限元分析 被引量：16
7
作者 荣耀 许锡宾 +1 位作者 赵明阶 黄红元 《地下空间与工程学报》 CSCD 2006年第1期115-119,共5页
为了获得隧道围岩中应力波的传播特性及支护结构锚杆对应力波传播的影响,通过对爆破荷载模式的分析,得到了的爆破荷载计算的改进模式,并计算了朝东岩隧道开挖中的Ⅳ围岩类型下的爆破荷载,并以爆破荷载为荷载输入,对隧道围岩无支护及有... 为了获得隧道围岩中应力波的传播特性及支护结构锚杆对应力波传播的影响,通过对爆破荷载模式的分析,得到了的爆破荷载计算的改进模式,并计算了朝东岩隧道开挖中的Ⅳ围岩类型下的爆破荷载,并以爆破荷载为荷载输入,对隧道围岩无支护及有支护情况下的应力波传播特性进行了有限元数值模拟,分析结果表明:在近距离的波传播中,计算结果具有很好的规律性;锚杆对应力波的传播衰减作用明显,其关系可用指数函数来拟合;爆破荷载作用下围岩周边各点的速度是各不相同的,且相差比较大,建议在设计支护系统时,可采用不对称的支护系统。 展开更多
关键词 锚杆 爆破荷载 应力波 数值模拟
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用拟合桩顶速度响应的方法估计桩身形状 被引量：10
8
作者 于德介 谭勇 周先雁 《振动工程学报》 EI CSCD 1994年第4期306-312,共7页
本文提出了一种基桩桩身形状识别方法。该方法将桩身划分为若干个单元，然后基于杆的一维波动方程，通过拟合桩顶瞬态激励速度响应信号识别出桩身参数及桩周土性参数。应用实例表明，本文方法能定量确定桩身缺陷的位置，延伸范围以及严... 本文提出了一种基桩桩身形状识别方法。该方法将桩身划分为若干个单元，然后基于杆的一维波动方程，通过拟合桩顶瞬态激励速度响应信号识别出桩身参数及桩周土性参数。应用实例表明，本文方法能定量确定桩身缺陷的位置，延伸范围以及严重程度，是一种有效的基桩质量无损检测手段。 展开更多
关键词 应力波 参数识别 桩动力试验 速度响应 信号识别 速度响应
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应力波在变截面体中的传播特性 被引量：17
9
作者 姚磊 李永池 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期345-351,共7页
对应力波在变截面体中的传播特性进行了理论研究和数值分析。以杆中一维纵波波动理论和谐波分析法为基础,研究截面变化所导致的应力波的波形弥散和波幅变化。推导了与截面变化相关的应力波演化因子,并对由于截面变化所造成的几何弥散等... 对应力波在变截面体中的传播特性进行了理论研究和数值分析。以杆中一维纵波波动理论和谐波分析法为基础,研究截面变化所导致的应力波的波形弥散和波幅变化。推导了与截面变化相关的应力波演化因子,并对由于截面变化所造成的几何弥散等二维效应进行了分析,同时计算了变截面体的几何特征参数和截面变化等因素影响应力波演化规律的特点。 展开更多
关键词 固体力学 传播特性 二维分析 变截面 应力波
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斜入射线弹性节理应力波传播特征的数值模拟 被引量：15
10
作者 杨风威 李海波 +2 位作者 李建春 郝亚飞 王秒 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期901-907,共7页
依据弹性波理论,应力波斜入射线弹性节理时会发生波场分解。根据入射、透射及反射各波形的不同到时,运用离散元软件UDEC模拟应力波在含倾斜节理岩体中的传播并计算其透射、反射系数,并分析其波型转换规律。应力波斜入射单节理时,模拟得... 依据弹性波理论,应力波斜入射线弹性节理时会发生波场分解。根据入射、透射及反射各波形的不同到时,运用离散元软件UDEC模拟应力波在含倾斜节理岩体中的传播并计算其透射、反射系数,并分析其波型转换规律。应力波斜入射单节理时,模拟得到的透射、反射系数随节理刚度、入射角度的变化规律,与已有的理论解是吻合的。应力波斜入射一组平行节理时,随着节理间距的增大,其同类波的透射系数Tpp、Tss先增大后减小,最后趋于稳定值;节理条数越多,Tpp、Tss越小。此外,不同条数的节理,透射系数达到最大值的临界节理间距值基本一致,但趋于稳定时的节理间距值随节理条数的增加而逐渐增大。 展开更多
关键词 应力波 节理 透射、反射系数 数值模拟 离散元数值软件
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坚硬顶板群下工作面强矿压显现机理与支护强度确定 被引量：15
11
作者 杨敬轩 刘长友 +1 位作者 于斌 鲁岩 《北京科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期576-583,共8页
采用理论分析、物理相似模拟与工程实践相结合的方法,对坚硬厚层顶板群结构的破断冲击效应进行了分析,得到了工作面采场冲击来压的主要影响因素、来压特征及工作面合理支护强度等.研究表明:多分层坚硬顶板群结构的破断冲击载荷在短时间... 采用理论分析、物理相似模拟与工程实践相结合的方法,对坚硬厚层顶板群结构的破断冲击效应进行了分析,得到了工作面采场冲击来压的主要影响因素、来压特征及工作面合理支护强度等.研究表明:多分层坚硬顶板群结构的破断冲击载荷在短时间内会产生剧烈的震荡;工作面来压特征受多分层顶板垮断的动、静载荷联合作用;采场冲击来压强度主要与顶板厚度、岩性及节理弱面有关,对于岩性相近的顶板岩层,厚度越大,对采场的矿压冲击影响也越剧烈,但厚层顶板垮断后的结构对其上覆顶板岩层的冲击载荷强度具有一定的缓冲.以大同矿区坚硬顶板群结构下的煤层开采为例,通过在综放工作面选择应用ZF15000/28/52型高强度支架,保证了首个关键层顶板破断前后的安全开采;同时,采取水压致裂辅助控制上部关键层顶板,有效减缓了工作面强矿压的显现. 展开更多
关键词 煤矿 顶板 矿压 应力波 支护
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爆破动载下胶结充填体的张拉力学响应机制 被引量：14
12
作者 朱鹏瑞 宋卫东 +2 位作者 曹帅 万飞 郑迪 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第3期605-611,共7页
在阶段空场嗣后充填法中,胶结充填体在爆破动载下的稳定性对于矿柱回收至关重要。首先分析了爆破动载对充填体张拉破坏的影响,得到相邻矿柱的爆炸应力波对充填体产生拉应力的计算公式,以2#岩石硝铵炸药为算例,相邻矿柱爆破对充填体产生... 在阶段空场嗣后充填法中,胶结充填体在爆破动载下的稳定性对于矿柱回收至关重要。首先分析了爆破动载对充填体张拉破坏的影响,得到相邻矿柱的爆炸应力波对充填体产生拉应力的计算公式,以2#岩石硝铵炸药为算例,相邻矿柱爆破对充填体产生拉应力作用为0.24 MPa左右。依据理论计算参数,利用ANSYS/LS-DYNA软件建立边孔爆破对充填体影响的数值模型,充填体界面单元的爆破最大速度为10.4 cm/s,表明充填体处于稳定的状态。最后建立胶结充填体的抗压强度与声波波速的数学模型,测试不同爆破时间扰动的充填体的波速,评价频繁爆破下充填体的累积损伤程度,发现随着时间的增加充填体声波波速先减小而后减少逐渐趋于稳定。研究成果为胶结充填体在二步回采中稳定性分析提供了新的参考依据。 展开更多
关键词 爆破动载 充填体 力学响应 应力波 声波测试
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用于测量材料高温动态力学性能的SHPB技术 被引量：11
13
作者 周国才 胡时胜 付峥 《实验力学》 CSCD 北大核心 2010年第1期9-15,共7页
讨论了高温下分离式Hopkinson压杆(SHPB)实验的两种方案:单独加热试样并快速对杆与同时加热试样和杆再修正温度梯度的影响。前者避免了杆被加热但是操作复杂,后者简单稳定。为了分析后者温度梯度的影响设计了一个简化模型,采用数值计算... 讨论了高温下分离式Hopkinson压杆(SHPB)实验的两种方案:单独加热试样并快速对杆与同时加热试样和杆再修正温度梯度的影响。前者避免了杆被加热但是操作复杂,后者简单稳定。为了分析后者温度梯度的影响设计了一个简化模型,采用数值计算进行修正,提出了精度适当的假设,并且进行了实验验证。测量了试件和杆一起加热时杆上的温度分布,证实计算采用的温度分布是合理的。据此得到的专用于材料高温动态力学性能测试的SHPB数据处理公式简单实用,便于推广使用。 展开更多
关键词 SHPB 高温 应力波
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巷道诱发型冲击地压的发生机制及危险性分析 被引量：10
14
作者 刘晔 姜福兴 冯宇 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第S2期201-207 220,220,共8页
为了治理巷道诱发型冲击地压发生的灾害,从力学机制方面阐述了巷道诱发型冲击地压发生的静-动应力主导关系,揭示了巷道诱发型冲击地压发生的机制;将煤层巷道的围岩二次静应力和震源产生的动应力叠加,得到了巷道围岩二次应力与不同应力... 为了治理巷道诱发型冲击地压发生的灾害,从力学机制方面阐述了巷道诱发型冲击地压发生的静-动应力主导关系,揭示了巷道诱发型冲击地压发生的机制;将煤层巷道的围岩二次静应力和震源产生的动应力叠加,得到了巷道围岩二次应力与不同应力波叠加后的最大主应力和最小主应力表达式。从高应力差和巷道围岩冲击倾向性两方面考虑,提出了巷道诱发型冲击地压发生的判断方法;直接判断出巷道在特定深度、震源在某个位置、产生一定的应力波时,巷道发生冲击地压及冲击范围,并解释了巷道群附近产生大范围冲击的机制,成功分析了山东某煤矿掘进工作面发生冲击的原因。研究结果为分析诱发型冲击地压的危险性提供了理论基础,为治理诱发型冲击地压提供了技术途径。 展开更多
关键词 诱发型冲击地压 自发型冲击地压 应力波 静-动应力 应力叠加 高应力差
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高瓦斯煤层深孔预裂爆破增透数值模拟试验 被引量：12
15
作者 蔡峰 刘泽功 林柏泉 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2009年第4期513-516,共4页
为了解决高瓦斯低透气性煤层的瓦斯抽放难题,利用数值模拟和现场测试相结合的方法,研究了深孔预裂爆破技术对高瓦斯低透气性煤层的卸压增透效果。研究结果再现了爆破过程中,动压冲击震裂、应力波传播与叠加及爆生气体驱动裂纹扩展的整... 为了解决高瓦斯低透气性煤层的瓦斯抽放难题,利用数值模拟和现场测试相结合的方法,研究了深孔预裂爆破技术对高瓦斯低透气性煤层的卸压增透效果。研究结果再现了爆破过程中,动压冲击震裂、应力波传播与叠加及爆生气体驱动裂纹扩展的整个过程,分析了爆破孔间距对爆生裂纹和增透效果的影响,提出了高瓦斯低透气性煤层深孔预裂爆破的合理间距,表明深孔预裂爆破技术有效地提高了煤层透气性和瓦斯抽采率。该成果为高瓦斯低透气性煤层的瓦斯抽放提出了解决方案。 展开更多
关键词 高瓦斯低透气性煤层 深孔预裂爆破 应力波 裂纹扩展 叠加效应
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30CrMnSiA 钢高温动态力学性质的实验研究 被引量：8
16
作者 夏开文 刘文彦 唐志平 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第4期310-316,共7页
通过附有恒温加热炉的ＳＨＰＢ装置，测量了３０ＣｒＭｎＳｉＡ钢从室温到高温（６００℃）的动态（１．５×１０３～４．０×１０３ｓ－１）应力应变曲线，并利用一维应力波传播理论和传热学原理，修正了温度梯度场对测量的影... 通过附有恒温加热炉的ＳＨＰＢ装置，测量了３０ＣｒＭｎＳｉＡ钢从室温到高温（６００℃）的动态（１．５×１０３～４．０×１０３ｓ－１）应力应变曲线，并利用一维应力波传播理论和传热学原理，修正了温度梯度场对测量的影响。结果表明，在实验温度２６～６００℃内，３０ＣｒＭｎＳｉＡ钢的温度软化规律可分为低温区和高温区；低温区流动应力随温度变化剧烈，高温区则缓慢。与准静态不同的是，高应变率下的转化温度有明显的提高。 展开更多
关键词 应力应变关系 应力波 合金钢 高温 力学性质
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粉末高速压制成形过程中的应力波分析 被引量：10
17
作者 王爽 郑洲顺 周文 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期590-594,共5页
应用离散单元法,模拟了粉末高速压制成形过程中的压力传播过程.根据粉末高速压制成形的工艺特性,把一次压制过程分为弹性加载、塑性变形、弹性卸载三个阶段;基于离散单元法的基本理论,分别建立了三个阶段的控制方程;应用PFC2D软件对粉... 应用离散单元法,模拟了粉末高速压制成形过程中的压力传播过程.根据粉末高速压制成形的工艺特性,把一次压制过程分为弹性加载、塑性变形、弹性卸载三个阶段;基于离散单元法的基本理论,分别建立了三个阶段的控制方程;应用PFC2D软件对粉末高速压制过程模腔内部颗粒的运动状态进行了数值模拟,给出了压坯内部的压力分布,得出了实验中无法测量的压坯内部应力传播波形.数值模拟结果显示,压力作用曲线表现出明显的弛豫现象,形成了倾斜度不同的锯齿状加载波形和卸载波形,压坯底层的应力波与实验得到的应力波相符. 展开更多
关键词 高速压制成形 离散单元法 接触模型 应力波
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公路隧道爆破掘进震动效应研究 被引量：7
18
作者 许锡宾 赵明阶 荣耀 《水运工程》 北大核心 2004年第9期74-78,共5页
根据单孔爆破荷载峰值的大小随距离的衰减关系及药包分散性的影响对多孔爆破荷载进行推导,得到控制爆破下的爆破荷载计算模式,将川本眺万等提出的不连续岸体中的损伤力学理论引入到对隧道围岩中的传播进行了解析法和有限法的数值模拟,... 根据单孔爆破荷载峰值的大小随距离的衰减关系及药包分散性的影响对多孔爆破荷载进行推导,得到控制爆破下的爆破荷载计算模式,将川本眺万等提出的不连续岸体中的损伤力学理论引入到对隧道围岩中的传播进行了解析法和有限法的数值模拟,得出一些有益的结论。 展开更多
关键词 爆破荷载 应力波 解析法 数值模拟 公路隧道
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应力波作用下岩石声发射能量特征 被引量：10
19
作者 万国香 王其胜 李夕兵 《实验力学》 CSCD 北大核心 2012年第6期727-733,共7页
通过霍普金森(SHPB)实验系统,对应力波作用下岩石破坏进行声发射实验,获得了该加载条件花岗岩声发射能量的变化规律。实验结果表明,声发射能量变化呈现出两种明显不同的特征:I型,声发射峰值能量之后,能量迅速衰减,到加载的末期,能量出... 通过霍普金森(SHPB)实验系统,对应力波作用下岩石破坏进行声发射实验,获得了该加载条件花岗岩声发射能量的变化规律。实验结果表明,声发射能量变化呈现出两种明显不同的特征:I型,声发射峰值能量之后,能量迅速衰减,到加载的末期,能量出现一定的回升,产生"拐点";II型,声发射峰值能量之后,能量衰减相对I型较慢,且不出现"拐点"。通过对岩石破碎块度的分析,得到了声发射峰值能量与岩石破碎分维之间的关系。本文的研究有助于重新寻求应力波下岩石破坏的声发射前兆规律。 展开更多
关键词 应力波 声发射 峰值能量 破碎
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基于应力波的低速滚动轴承故障诊断新方法研究 被引量：9
20
作者 陈长征 孙长城 +1 位作者 费朝阳 周勃 《机械强度》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期885-890,共6页
针对低速旋转机械故障诊断难题,文中以高频应力波信号为特征参量,采集低速滚动轴承机械故障信号。根据故障应力波信号的特点,通过对几种小波基函数进行比较筛选,选择Db10(Daubechies10)小波对信号进行分析。用Db10小波函数对故障应力波... 针对低速旋转机械故障诊断难题,文中以高频应力波信号为特征参量,采集低速滚动轴承机械故障信号。根据故障应力波信号的特点,通过对几种小波基函数进行比较筛选,选择Db10(Daubechies10)小波对信号进行分析。用Db10小波函数对故障应力波信号进行多尺度分解,同时将分解变换后的各尺度能量进行比较,进行信号重构。结果表明,应用小波分析很好地消除了故障应力波信号中背景噪声的影响,成功提取了故障特征频率。 展开更多
关键词 低速旋转机械 应力波 小波分析 故障诊断
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