基于高速摄影的台阶爆破坡面鼓包运动规律研究

为了研究高台阶抛掷爆破台阶坡面速度场分布规律以及实现对最大抛掷速度和最远抛距的预测,以相似理论为基础,基于台阶模型试验相似准则,在试验场按相似材料配比浇筑了5个以黑岱沟露天煤矿为原型的相似材料台阶模型,并进行了单排孔台阶模型爆破试验.基于高速摄影观测结果,得出台阶坡面鼓包中心运动速度呈现出加速-匀速-二次加速-减速"的特征,并基于相似理论预测出高台阶抛掷爆破中抛体的最远抛距为108.11 m,最大抛掷速度为24.01 m/s.     

考虑时变磨损的机器人磨抛参数优化研究

针对自动化磨抛过程中存在的磨抛工具磨损现象，使得难以建立精准的磨抛去除模型进而达到稳定一致的磨抛效果这一问题，提出了一种考虑时变磨损的机器人磨抛参数优化方法．首先，将物理建模方法中的丰富信息和回归建模方法的跟踪学习特性相结合，提出了一种融合先验知识的磨抛材料去除回归模型，极大地减少了原本回归模型所需的大量实验数据，使得提出的模型能够跟踪砂纸的磨损变化；其次，将所使用模型的预测结果与其他文献所提出的理论模型以及基于支持向量回归的预测模型进行了对比分析；最后，使用所得的预测模型对机器人磨抛参数进行优化，在混联机器人抛光实验台上进行实验验证，结果表明，所提出的融合先验知识的磨抛材料去除模型相比于常用模型具有更高的预测精度和更少的实验数据，所提出的机器人磨抛参数优化方法能够有效地补偿磨抛工具的磨损，保证磨抛过程中材料去除的一致性，同时提高了磨抛加工效率．     

光面爆破效果BP神经网络预测

介绍了BP神经网络的基本原理，基于Matlab工具箱建立了预测光面爆破效果神经网络模型，从岩石力学性质，周边爆破参数两个方面对光面爆破效果进行分析和预测。为了加快神经网络模型的收敛速度。增强其跳出局部极小点的能力，采用了附加动量法和自适应学习速率结合的方法对网络进行训练，利用该模型对光爆效果进行了预测。取得了很好的效果。     

岩体爆破效应的测定与预测方法

本文将系统科学理论应用于岩体爆破效应的测定与预测 ,借助计算机手段 ,为定量测定工程爆破效应、预测工程爆破效果提供了现代化的方法。     

台阶压碴爆破效果遗传神经网络预测

应用遗传神经网络模型对台阶压碴爆破效果进行了预测,增强了预测结果的可靠性。遗传神经网络是人脑的模型,从爆破实例中获取经验知识,并应用专家知识对爆破效果进行预测,取得了符合实际的预测结果,从而为选择爆破控制参数和取得良好的爆破效果提供了依据.     

三维空间模型的露天台阶爆破专家系统及应用

传统人工布孔设计的爆破模式效率较低,无法适用于大规模的爆破工程,因此,研制了露填台阶爆破专家系统.把爆破台阶地形转化为三维空间模型,将台阶爆破设计原理和智能设计相结合,研制出智能系统,实现了自动布孔、多种装药结构选择及快速爆破网络设计等目标,并应用于中煤集团平朔东露天矿的台阶爆破.结果表明：专家系统所设计方案与人工方案相比较,实现了减少大块率,控制前冲、后翻,控制飞石距离,减少爆破冲击等目的,实际应用中验证了露天台阶爆破专家系统可行.     

用不确定模型求解工程爆破中的问题

在论述工程爆破中不确定性问题的基础上，提出了用模糊数学（模糊专家系统）进行矿岩爆破性分区和用分形理论预测爆破块度分布的原理和方法。     

爆破振动特征参量的BP小波预测

以福建泉州南惠高速公路NH5标段路基爆破开挖工程为实例,运用人工神经网络原理,以孔径、孔深、孔距、排距、最大单孔药量、单段最大药量、总药量和爆源距离作为影响爆破振动的主要因素,建立BP小波神经网络模型.对质点的水平径向、水平切向、垂直方向等3个方向分别预测其爆破振动速度峰值及频率,并将预测结果与BP神经网络、支持向量机的预测结果进行对比.实验结果表明:BP小波神经网络的爆破振动速度峰值-频率模型预测收敛快、精度高,优于标准BP网络和支持向量机模型,其结果更加符合国家标准GB 6722-2003《爆破安全规程》的评价要求.     

基于整体式模型的钢筋混凝土结构爆破拆除定向倒塌数值模拟

利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件,采用MAT96和整体式模型对钢筋混凝土结构定向爆破拆除进行数值仿真研究. 基于计算结果分析了钢筋混凝土机构在倒塌过程中的前冲、后坐、鼓胀,并对整个倒塌过程做出了定量描述. 通过与黑白水酒店大楼爆破拆除工程的对比表明,模拟结果较好地符合了实际测量情况.      

爆破振动公害及其控制研究

工程爆破时所产生的爆破振动、爆破空气冲击波、爆破噪音以及爆破飞石和毒气是公认的爆破公害，亦是公安机关治安管理部门最为关注的焦点问题之一。本文对爆破振动预测、破坏判据以及安全距离进行了初步研究，在此基础上提出了预防爆破振动公害发生的基本措施。     

地下隧道在内爆炸荷载作用下的动力响应分析

为解决内爆炸荷载作用下地下隧道的动力响应,在经典弹性理论的基础上,建立了圆柱壳在内部冲击爆炸荷载作用下的动力平衡方程,对爆炸荷载经过傅里叶展开以及对动力平衡方程的拉普拉斯变换,得到了内部冲击荷载作用下各向异性圆柱壳体动力反应问题的解析解。通过简化分析,得到了一种精度较高的简化计算方法。计算结果表明,对于圆柱壳内爆炸,挠度幅值在集中装药爆炸点的周围达到峰值;随着距该点距离的增加,挠度幅值减小,圆柱壳周围的土介质使振动产生较大幅度的衰减。计算结果可直接应用于圆柱形壳体和地铁隧道内部爆炸动力分析及地铁隧道内爆炸条件下冲击波的传播规律研究与计算。     

甲烷-空气预混气体泄爆过程的数值模拟与实验验证

通过求解带化学反应的Euler方程，对甲烷-空气预混气体泄爆过程进行了数值模拟。采用分裂格式处理方程，其中采用二阶TVD格式求解流场，采用基于Gear算法的微分方程解法器求解化学反应过程。计算结果显示在外流场中出现了破膜激波和第二道激波。破膜激波逐渐衰退，第二道激波经历了由增强到衰退的过程。计算结果与实验结果在定性上是一致的。     

瓦斯煤尘爆炸传播数值仿真系统研究

以连续相、燃烧、颗粒相数理方程建立瓦斯煤尘爆炸传播数理模型，并应用连续相、颗粒相计算方法，依据大型巷道瓦斯爆炸、瓦斯煤尘爆炸传播实验数据，借助普遍应用的流场模拟平台，开发了瓦斯、煤尘爆炸数值仿真系统。该系统可以有效地模拟煤矿瓦斯、煤尘的爆炸事故过程，对瓦斯爆炸的爆燃转爆轰、煤尘是否参与爆炸、爆炸冲击传播速度、衰减规律以及爆炸灾害的波及范围都能进行较准确的模拟。     

基于空中爆炸冲击波的动态爆心定位方法研究

为解决空中动态爆炸爆心位置难以测定的问题,研究一种基于冲击波超压测试结果的爆心坐标五区定位方法.将数字压力记录仪在爆炸区域组成测试方阵,根据测点距预估爆心距离将所有测点划分到5个区域.通过在每个区域选取一个测点共5个测点的方式得到多组测点,以每组测点的相对坐标和冲击波超压值为原始数据,基于空中静态爆炸自由场冲击波传播规律、动态爆炸冲击波超压工程计算公式、壁面反射规律等建立函数方程组.借助Matlab软件和莱文-马夸特方法迭代求得多组爆心坐标,通过格拉布斯法剔除异常数据,将剩余数据求平均值得到最终的爆心3维坐标.结合实爆试验,将计算结果与监测结果进行对比,结果表明该方法求解爆心坐标是可靠有效的.      

共振条件下2k阶微分方程的周期边值问题(英文)

2k阶微分方程周期解的存在和唯一性问题始终是学者们研究和探讨的一个重要课题。论文利用吸引盆理论和非负强制函数研究了Banach空间的全局同胚问题并应用于非线性方程,证明了2k阶微分方程周期解存在的充分条件,并证明相关文献中的结论是论文主要定理的推论.     

水下爆炸作用下近岸场地动态响应数值模拟

以某近岸场地为研究背景,通过选取合理的材料本构模型及状态方程,建立水下爆炸荷载作用下近岸场地动力响应数值分析模型,利用ANSYS/LS-DYNA进行近场水下爆炸荷载作用下动态响应分析.研究爆炸冲击作用下冲击波在近岸场地的传播特性以及近岸场地动态响应的变化规律.研究表明:在冲击波传播过程中,其传播特性会受到边界面的影响;...     

基于有限差分方法的水中爆炸三维数值模拟

针对水中爆炸的三维数值模拟问题,采用基于有限差分的拉格朗日与欧拉相结合的方法,在矩形网格上离散差分基本方程组;在欧拉步中引入模糊方法处理界面,计算各输运量;编写了数值模拟程序,进行了炸药在水中爆炸的三维数值模拟.爆炸场中考虑了有刚性障碍物及有反射有限边界计算域.结果表明,模拟结果与实际情况基本吻合,特别是冲击波在水中传播的模拟效果较好,证明所采用的三维数值模拟方法是有效和可行的.     

舰艇抗冲瓦整体冲击隔离新概念及其机理研究

基于声阻抗失配原理,提出了舰艇抗冲瓦对水下爆炸冲击的整体隔离新概念.采用波动理论和Taylor平板模型.以冲击波在水、覆盖层、空气层、船体钢中的传播过程为研究对象,建立了实心敷设层结构(消声瓦的简化模型)和带空腔敷设层结构(抗冲瓦)的流固耦合模型.利用Abaqus软件建立舰艇抗冲瓦三维冲击响应模型.算例结果表明,抗冲瓦能够很好地隔离水下爆炸冲击波.大大降低船体结构材料应力和加速度冲击响应峰值,并能在广泛的频域内显著降低舰艇冲击响应.     

非爆发式排气冲击配气机构数值分析

给出了非爆发式排气冲击配气机构系统的无因次参数及系统的无因次运动方程,用数值方法研究了系统在不同参数条件下的运动情况,找到了实现非爆发式排气的系统参数设计规律,为这种新型的冲击配气机构的设计提供了定量依据·     

浓度梯度对瓦斯爆炸影响的数值模拟

针对煤矿巷道中存在瓦斯浓度梯度的问题,基于时间上的TVD Runge-Kutta格式,空间上的5阶加权本质无振荡(WENO)格式离散控制方程组,自主研发了高精度大规模的并行计算程序. 利用该程序模拟了煤矿巷道中的爆轰波的传播过程. 研究结果得出了纵向和横向浓度梯度对瓦斯爆炸的影响规律,模拟结果与理论分析结果基本吻合.