巷道布置对围岩稳定性影响的数值模拟

采用理论分析不同应力场下巷道轴线与最大水平主应力方向夹角的最佳角度，利用数值模拟不同夹角情况下，巷道围岩应力分布、正前方应力分布及变形特征。得出：1）最大水平主应力σH〉最小水平主应力σh〉垂直主应力σr时，最佳角度为0°；σt〉σH〉σh时，最佳角度为90°；σH〉σa〉σA时，最佳夹角为α0.2）巷道开挖后，水平应力在两帮出现应力降低区，在顸、底板出现应力集中区；垂直应力在两帮出现应力集中区，在顶、底板出现应力降低区；随角度变化，应力变化区均有明显变化，正前方断面的最大主应力变化明显。3）巷道达到最佳角度时，围岩变形相对较小，最大主应力围绕在巷道周边，呈环状或类环状分布；其它角度时，围岩变形相对较大，最大主应力逐渐向顶、底板的四角或两帮发展。     

热电有限元模型应力分析研究现状及方法介绍

旨在分析热电模块及系统内部应力分布情况的热-电-结构耦合问题近年来得到了产业和学术界的广泛关注,该类问题以有限元模型分析为主要手段,研究内部应力云图及曲线的分布及变化情况,对设计热电模块时预防和减少应力集中提供直观有效的帮助.本文总结了国内外热电有限元模型应力分析的最新研究进展,介绍了热电有限元模型应力分析的基本原理,模型建立过程及相应部件物性参数的选择依据,利用有限元分析软件计算得到的应力分布及变化的结论,以及对热电模块结构进行优化设计的方法.     

岩石孔隙结构的统计模型

通过砂岩CT扫描实验研究了岩石孔隙的几何特征与分布规律，给出了孔隙的形心坐标，孔隙间距、孔隙数和孔径的统计特征与各自分布的概率密度函数．利用Monte Carlo法和随机数算法生成了具有相同统计参数和概率密度函数的随机数序列来模拟孔隙位置、数量和孔径的随机分布．借助FLAC如程序按照随机数序列分配的孔隙位置和统计特征构建了岩石三维孔隙结构模型．在此基础上，应用该模型研究了巴西圆盘劈裂破坏时的应力分布、单元破坏方式以及破裂单元的连通情况．研究表明：孔隙模型具有与真实岩石孔隙结构一致的孔隙统计特征和较好的几何相似性，该模型可以直观地反映孔隙特征对应力分布、破坏方式以及破裂连通性的影响．     

区域构造应力场对煤与瓦斯突出影响的数值模拟分析

依据地质动力区划方法，对鹤壁八矿进行Ⅰ～Ⅴ级活动断裂划分，确定了区域构造的特征。分析了煤层的顶板岩性和构造断裂特点，并在此基础上建立了构造应力计算模型。结合对矿区地应力测量和岩体应力状态分析，确定了岩体应力状态的分布规律。通过对结果的分析，认为区域构造应力场控制鹤壁八矿地应力的分布状态，从而决定煤与瓦斯突出呈区域性分布。确定了易发生煤与瓦斯突出的应力升高区的位置，为开采煤层时何时何地采取防突措施提供了科学依据。     

急倾斜煤层巷道围岩变形破坏机理及支护研究

急倾斜煤层巷道大多采用单一的支护体系,变形破坏极为严重.为了找出适合急倾斜煤层巷道的支护体系,对急倾斜巷道围岩变形破坏特征进行了深入的分析.以赵家坝煤矿3964运输平巷作为研究对象,借助岩石点荷载试验、围岩松动圈测试和数值模拟软件,对该巷道围岩力学性质、围岩松动范围、应力分布、变形情况分别进行研究,得出急倾斜煤层巷道围岩变形破坏机理,提出了锚网索钢带+注浆的支护体系.工程实践表明,该支护体系大大增强了急倾斜煤层巷道的稳定性,为急倾斜煤层巷道支护提供了科学依据以及实践经验.     

POLSAR图像杂波L分布建模及其参数估计

基于乘积模型的杂波统计建模是进行高分辨极化合成孔径雷达(POLSAR)图像非均匀区域杂波统计特性分析的有效方法,其核心在于纹理分量随机分布的类型选择.广义伽马分布(GΓD)是一种普适性很强的分布类型,Weibull分布、伽马分布、逆伽马分布等都是GΓD分布的特例,因此基于GΓD分布的图像乘性杂波建模既满足杂波建模的高精度要求,同时成为各种雷达杂波辨识的有效工具.本文首先推导了服从GΓD分布的随机变量的高阶矩特征及其对数累积量(MLC),利用纹理分量服从GΓD分布情形构建了乘积相干斑模型,得到了适用于POLSAR图像处理的L分布杂波多视处理的协方差矩阵的概率分布函数,同时推导了其高阶矩特征及其对数累积量,提出了基于对数累积量的L分布参数估计新方法.针对样本数较少的情况下对数累积量参数估计失效问题提出了基于混合矩(MME)的参数估计方法来解决.然后给出了不同分布的高阶矩和对数累积量,通过二三阶对数累积量关系图辨析了常用分布与L分布的内在关系,得到了L分布是目前乘积模型中适用范围较为广泛的统计分布的结论.最后用仿真数据验证了理论推导的正确性,并将基于对数累积量的参数估计方法与已有方法进行了比较,结果证明新参数估计方法具有更高的估计精度和运算效率;另外,还用实测数据进行了统计模型检验,其结果验证了理论推导的正确性.极化SAR中多视图像L分布杂波的统计建模及其参数估计方法为极化SAR目标检测和识别等领域的新技术研究提供了新手段.     

厚壁筒受任意二次函数分布压力之解及圆筒无限长时的极限

构造一个新应力函数, 推出了厚壁筒受任意二次函数分布压力之解析解, 为求解厚壁筒受任意分布压力作用的空间轴对称变形问题打下了基础.     

极破碎围岩巷道锚注技术研究

以开滦范各庄极破碎围岩回风巷道修复为研究背景,充分调查该回风巷道的原有支护情况,针对普通的锚杆支护很难达到修复目的的情况,提出采用以"锚、喷、注"相结合的支护工艺。应用有限差分数值模拟软件FLAC2D对2100石门破碎巷道在锚喷支护、锚注支护两种方式下的垂直应力分布、屈服状态、位移量分布,分别进行数值模拟分析,并且对巷道位移和锚杆压力进行现场监测分析。经验证:锚注支护不仅可以有效控制巷道围岩变形,而且能保障矿井安全高产高效生产。     

基于铝合金板材应力反求与应力评测的飞机结构件加工变形控制新方法

在飞机结构件的高速切削过程中,随着7075铝合金厚板的材料去除,残余应力释放成为加工变形的关键因素.因此,研究加工变形随毛坯初始残余应力释放的演化规律,是进行加工质量控制的核心环节和基础,对于实现加工过程的高效化和精密化至关重要.首先依据弯曲变形理论,推导出工件随材料去除而产生的加工变形力学模型,通过厚向逐层施加单位应力,利用有限元方法计算变形因子,将力学模型分解为变形因子与残余应力之积的数学形式.其次,将加工要求作为加工变形的控制限,结合残余应力的自平衡特性建立残余应力规范模型,采用夹逼原则这一数学技巧,通过引入单位变量将应力规范模型转化为齐次线性不等式组,提出应力规范模型的枢轴变换反求技术.最后,通过任意变量转化为两个非负变量之差的数学技巧,提出了毛坯的实测应力值为应力规范的解的线性规划判断方法,实现了加工变形满足加工要求的预先评估.通过枢轴变换和线性规划方法将被动的加工变形分析转化为主动的残余应力评测,为切削上游工艺提供合理的出厂应力标准,实现毛坯制备与切削工艺的有机结合.     

纤维束诱导基体裂纹变形场DGS实验研究

本文主要利用数字梯度敏感方法(DGS)和Eshelby等效夹杂理论研究纤维束与基体裂纹的相互作用机制.首先,利用DGS方法得到了碳纳米管改性纤维束模型、未改性纤维束模型基体裂纹尖端的位移场分布及演化规律,并提取了相应的基体裂纹尖端应力强度因子.其次,利用Eshelby等效夹杂理论分析了碳纳米管改性纤维束模型、未改性纤维束模型的基体裂纹尖端应力强度因子的影响机制.最后,比较了碳纳米管改性纤维束夹杂和未改性纤维束夹杂两种模型中基体裂纹尖端应力强度因子的理论预测结果与DGS实验结果,吻合较好.研究成果为纤维束与基体相互作用机制提供了可靠的实验依据及理论参考.     

构造应力场对煤层巷道围岩稳定性影响的数值模拟

为了研究向斜构造应力场对煤层巷道围岩稳定性的影响，运用Phase2软件对巷道布置在向斜构造中不同位置时的稳定性进行了数值模拟分析.分析得知巷道位于向斜轴部时较位于两翼时围岩稳定性差。对此，提出在以后布置巷道时应根据地应力的显现规律，尽量避免巷道布置在向斜轴部处。     

大理岩单轴受压全过程细观损伤量化研究

设计基于SEM的大理岩细观损伤全程数字化跟踪试验方案，对四川锦屏大理岩试样进行了单轴压缩细观损伤的全程试验。基于数字图像处理技术，对微裂纹的萌生、生长及贯通过程进行定量分析，提取试样在受荷过程中微裂纹的面积、方位角、长度、宽度和周长基本几何数据。然后利用统计学理论对获取到的32组试样微裂纹的损伤全过程的细现信息进行了统计分析，得到在单轴压缩过程中微裂纹的方位角、长度和间距服从变参数的广义极限分布这一结论，最后引入G Swoboda损伤理论，模拟得到单轴压缩试验的应力一应变关系，并与实际试验的结果进行了比较。结果显示可以较准确模拟单轴压缩力学状态下的应力一应变关系。     

晓明矿4—1#煤层上行开采研究

针对晓明矿地质条件，综合运用关键层理论、围岩平衡法、“三带”法、数值分析及巷道探查等方法分析了7#煤层回采后上覆围岩活动规律，确定了上部4—1#煤层的底板下沉量、煤体破坏程度及煤层应力状态以及煤层的连续性和完整性。综合理论分析、数值分析及现场探查结果，判定4—1#煤层上行开采是可行的，并提出回采设计方案，为晓明矿及类似条件矿井进行上行开采提供了参考。     

长沟峪急倾斜煤层巷道锚网索支护技术研究

针对北京长沟峪煤矿东二西四槽回采巷道的地质条件，利用FLAC^2D软件模拟研究了该巷道的非对称变形特征及强度薄弱部位，确定了用于这类巷道的合理的锚网索支护方案，通过现场实施，进行了巷道表面位移、围岩深部位移、锚杆（索）动态锚固力等内容的矿压监测。数据显示，该支护方案设计合理，取得了理想的支护效果及显著的经济效益，对类似急倾斜煤层支护提供了有益借鉴。     

岩质矿山边坡稳定性动态分析及研究

结合边坡岩体的变形监测信息，提出了矿山边坡稳定性动态分析技术。基于监测位移与计算位移之差最小为准则，根据矿山实际开采情况，建立对应于当前开采状况的数值分析模型，并进行等效边坡岩体参数的模式识别。     

基于真实机器的装配公差分析方法

机器上目标要素的位置误差是零件几何误差和装配误差共同作用的结果．为了研究装配基准的几何误差在装配链中的传递和变换，提出基于真实机器模型的装配积累误差建模与分析方法．首先，采用控制点变动模型表示零件几何要素，利用蒙特卡罗模拟方法生成几何要素相对于公称位置的变动实例．然后，根据理论正确尺寸确定几何要素相对于基准参考框架的公称位置．第三，提出基准参考框架建立方法，根据基准要素实例确定目标要素的测量基准参考框架．最后，提出装配接触模型，根据装配顺序和基准要素位置实例确定测量基准参考框架相对于装配基准体系的位置．通过以上4个过程计算装配链中所有关联要素在机器坐标系下的位置，获得装配基准体系的几何误差在装配链中的转递和变换关系．将真实机器装配情况模拟分解为4个模块化过程，可以实现装配误差分析的自动化．以三平面定位的轴孔装配的装配间隙计算为实例，验证了本文提出的方法．     

基于一元线性回归由风速传感器测量值推导巷道平均风速

通过试验数据建立了风速传感器的测量值与平均风速之间的一元线性回归方程，并对拟合效果进行了评价。对参数的判断表明该方程是有效的，可以近似地把风速传感器的测量值转换成平均风速值，并在相同的巷道长度、相同的风流速度、不同断面下用Comsol模拟了风速流场分布情况。     

The geometric combination of Bayesian forecasting models

A nonlinear geometric combination of statistical models is proposed as an alternative approach to the usual linear combination or mixture. Contrary to the linear, the geometric model is closed under the regular exponential family of distributions, as we show. As a consequence, the distribution which results from the combination is unimodal and a single location parameter can be chosen for decision making. In the case of Student t‐distributions (of particular interest in forecasting) the geometric combination can be unimodal under a sufficient condition we have established. A comparative analysis between the geometric and linear combinations of predictive distributions from three Bayesian regression dynamic linear models, in a case of beer sales forecasting in Zimbabwe, shows the geometric model to consistently outperform its linear counterpart as well as its component models. Copyright © 2008 John Wiley & Sons, Ltd.