高速标准破片速度衰减规律试验研究

为研究符合北约STANAG 4496标准的高速破片在空气中运动的规律,设计了一种使用30 mm弹道炮发射的破片弹,并用多组区截测速装置获得标准破片在1400~2200 m/s速度范围内的运动数据。在此基础上,采用数值仿真和理论分析2种方式对破片在空气中运动的速度衰减规律进行了研究,利用CFX软件模拟破片在空气中运动的受力情况来推导破片运动速度,仿真与实测速度的最大误差为2.71%;结合破片运动方程建立了速度衰减模型,推导出破片运动过程中迎风面积的极值,结果表明:破片衰减系数k为0.008899;破片空气阻力系数cx取值范围为[0.99304,1.61721],并通过试验验证了速度衰减模型。

束状孔与当量大孔爆破应力波在节理岩体中的衰减规律

束状孔当量球形药包爆破技术是基于大直径深孔采矿法的新型爆破技术,与单孔爆破技术相比,其炸药能量利用率更高。为了探究节理岩体中束状孔与当量大孔爆破应力波衰减规律的不同,开展束状孔与当量大孔爆破模型试验研究。试验采用混凝土制作相似模型并用无缝钢管将炮孔包围以忽略爆生气体的作用,同时考虑不同节理厚度的影响,得到了爆炸应力波峰值速度与节理厚度的关系,并将两种布孔方式在相同节理条件下进行对比分析。结果表明:两种布孔方式的爆炸应力波峰值速度均随着节理厚度的增加而逐渐降低,在相同节理厚度条件下,束状孔爆破的应力波衰减相对更小。

强夯法处理机场地基振动衰减规律及邻近建筑安全评估

为了探讨机场地基在强夯荷载下的动力特性,以萧山机场地基加固项目为依托,进行了现场振动监测试验。通过强夯点周围的振动速度监测数据,分析了强夯荷载下地基振动速度衰减规律,分别给出了800 kN·m、1 200 kN·m和1 800 kN·m夯击能级作用下地基竖向振动速度随距离的衰减公式。基于该公式确定了地基强夯处理安全范围,并结合监测结果评估了强夯区周边建筑的安全性。研究表明:在强夯作用下,地基振动速度峰值随距离呈指数衰减,且在同一位置的竖向振动速度大于水平振动速度,因此在实际工程中应重点关注竖向振动速度峰值;强夯点周围的建筑物基础和顶层振动速度峰值均满足相关规范要求。

沥青路面工程抗滑性能的影响因素及衰减规律研究

沥青路面抗滑性能作为评价道路安全运营能力的关键指标,对保证车辆运行的安全性、稳定性具有重要作用。但随着道路运营年限的不断增加,其抗滑能力逐渐减弱,影响行车安全。基于此,首先对沥青路面工程抗滑性能的影响因素及衰减规律进行研究。然后结合现场试验分析了沥青路面抗滑性能的影响因素,借助SCRIM检测系统分别对4条公路6年间横向力系数进行检测,得到了高速公路沥青路面抗滑性能衰减规律,并提出了路面养护的相关建议,具有重要的参考价值。

掏槽孔爆破作用下隧道掌子面应力传播与衰减规律研究

为明晰掏槽孔爆破作用下隧道掌子面应力传播与衰减规律,借助爆破试验分析隧道掌子面在掏槽孔爆破作用下水平方向、竖向和斜向的振动速度变化规律,同时采用ANSYS/LS-DYNA模拟掏槽孔爆破作用下隧道围岩同一截面内应力传播特点。研究结果表明:隧道掌子面边缘测点振动速度大于距爆源近测点振动速度,最小爆源距测点振动速度大于中间位置测点振动速度;隧道掌子面的拱顶和拱肩位置振动速度较大,上部测点振动速度大于下部测点;隧道掌子面应力主要集中在水平方向和竖向,纵向应力较小,水平方向和竖向应力变化时刻主要集中在0~5 ms,水平方向应力传播范围更广;隧道掌子面炮孔下方测点应力大于同爆源距上方测点。相关结论可为类似隧道动力响应分析提供参考。

采矿爆破振动主频率在岩溶区衰减规律现场试验研究

为减小岩溶区采矿爆破施工中振动产生的地表塌陷灾害影响,文章根据岩溶区矿山爆破振动现场实测数据,采用傅里叶变换及回归分析方法,对比分析塌陷区与非塌陷区爆破振动主频率的衰减规律,以讨论岩土体性质、震中距及爆破药量对爆破振动主频率特性的影响。结果表明:岩土体性质对爆破振动主频率存在较大影响,表现为结构愈松散、孔隙度愈大、密实度愈小,其爆破振动主频率和振动能量衰减得愈快;同一次爆破中,在塌陷区外及塌陷回填区内,所获得的振动主频率随其震中距的增加而呈减小趋势,而在塌陷区内,并非严格衰减,出现波动现象,略有上升趋势;在塌陷区与非塌陷区,爆破振动主频率随着震中距和药量的增加而减小;在同一振动荷载作用下,爆破振动主频率在塌陷区的衰减速度明显大于非塌陷区,且爆破药量在塌陷区内对爆破振动主频率衰减速度的影响更大。

煤矿井下含水层超前疏放水钻孔涌水量衰减规律数值模拟分析

钻孔涌水量衰减规律可以为煤矿失水灾害提供一种有效治理手段,为了保证煤矿的安全生产,对煤矿井下含水层超前疏放水钻孔涌水量衰减规律进行数值模拟分析。以Q煤矿为研究对象,结合SEEP/W软件,模拟分析钻孔涌水量的变化规律,构建了涌水量衰减规律数值模拟模型,实现对钻孔涌水量衰减规律的预测。结果表明,增大初始水头和渗透系数后,钻孔的峰值涌水量和似稳定涌水量增大;增大弹性给水度,钻孔的峰值涌水量增大,而似稳定涌水量保持稳定;随着钻孔孔径、钻孔仰角与斜长的增大,钻孔的峰值涌水量和似稳定涌水量都逐渐增大;增大钻孔的数量和覆盖范围后,单个钻孔、钻区的涌水衰减明显,位于钻区中心的钻孔,其疏水能力受到群孔的干扰最大。

强夯振动衰减规律分析及安全距离预测研究

某高速公路路基存在厚度较大的湿陷性黄土,需采用强夯法进行加固,但作业区邻近一座钢筋混凝土蓄水池,强夯所产生的振动效应可能会损坏蓄水池的结构。为确定安全的施工距离,文中设置了四个夯击点和四条测线,并利用振动传感器检测土体的振动速度峰值,进而根据监测数据分析强夯振动衰减规律,发现夯击能量的衰减速度先快后慢,并且在前期呈指数衰减,再根据萨道夫斯基公式建立振动速度峰值与安全距离的关系,计算得出夯击施工的理论安全距离。

乘用车仪表板螺栓软连接紧固衰减规律研究

以乘用车仪表板螺栓软连接为对象,对螺栓软连接发生松动的影响因素进行理论分析,确定其主要影响因素;根据实际服役环境条件(自然环境和道路载荷)设计仪表板台架试验,通过台架试验获取不同工况下螺栓软连接点的拧紧力矩和预紧力的衰减程度,验证了软连接松动的主要影响因素分析结果的正确性。基于螺栓松动主要影响因素和失效机制,建立了螺栓软连接预紧力随环境振动的反比例衰减模型和随高低温循环的指数衰减模型,提出了增加连接件强度、缩小安装孔、调整连接点安装方向等防松建议。

高速公路路面抗滑性能衰减规律及提升策略研究

随着路龄增长和交通荷载增加,高速公路路面抗滑性能不足问题愈加凸显,通过分析路面抗滑性能影响因素和统计分析大量高速公路现场检测数据、交通等级、路面结构等信息,对不同混合料类型、不同交通等级、不同车道以及不同养护措施的路面抗滑性能开展研究,研究结果表明:交通量越大、货车比例越高,路面抗滑性能衰减越快;高速公路各车道之间的路面抗滑性能存在明显的差异性,第一车道SFC衰减速率低于第二车道和第三车道;与AK-13和PAC-13路面相比,SMA-13路面的抗滑性能和保持效果较好;不同养护措施实施后,按路面抗滑性能衰减速率排序为就地热再生>薄层罩面>超薄磨耗层>普通罩面;从经济效益来看,按PVC值排序为普通罩面>就地热再生>薄层罩面>微表处>超薄磨耗层,超薄磨耗层的经济效益最佳;对于抗滑性能不足且路面破损和车辙病害相对严重的路段,可采用薄层罩面、就地热再生等养护措施;对于抗滑性能不足且伴有轻微车辙病害的路段,可采用超薄磨耗层、薄层罩面养护措施;对于仅存在抗滑性能不足问题的路段,可采用超薄磨耗层、微表处养护措施。

开级配抗滑磨耗层(OGFC)沥青路面空隙率衰减规律研究

为了揭示开级配抗滑磨耗层(OGFC)沥青路面空隙率的衰减规律,采用室内试验测试及正交试验方法,对通车后OGFC沥青路面空隙率衰减的主要因素进行了分析,揭示了空隙率与渗水系数之间的关系,提出了空隙率衰减程度评价指标,并基于评价指标揭示了通车后OGFC沥青路面空隙率的衰减规律。结果表明OGFC的空隙率越大,渗水系数也就越大,两者呈现非线性关系;影响通车后OGFC沥青路面的空隙率衰减的主要因素是温度、车辆作用次数、轮载及初始空隙率,其中温度是最为关键的因素;基于渗水系数反算的OGFC沥青路面空隙率的衰减率与基于空隙率的实测值所得结论基本相仿,印证了基于渗水系数开展对OGFC空隙率衰减程度的评价是可行的。

基坑开挖过程施工振动特性及衰减规律分析

支护桩等基坑支护工程使用的大型施工机械产生的振动在工程应用中越来越不容忽视。基于此,以旋挖桩、钢管桩和锚杆钻孔三种典型的支护施工工况为例,借助现场振动测试,分析各工况水平向和竖向的振动特性,并根据测试结果分析各工况的振动衰减规律。对采用数值拟合和神经网络回归预测两种方法得到的振动衰减结果进行分析。结果表明:各工况产生的振动均呈现显著的衰减性,钢管桩工况和锚杆钻孔工况的主振频率在40~50 Hz,旋挖桩工况主振频率在3~20 Hz;通过数值拟合得到的振动衰减公式具有较高的相关性,通过神经网络预测振动衰减结果虽不优于数值拟合,但其在中远场预测方面表现较好。

冻融循环后PVA-ECC拉伸性能衰减规律研究

为研究聚乙烯醇纤维水泥基复合材料(PVA-ECC)冻融后的拉伸性能,分别对PVA-ECC试件冻融0、25、50、75、100、125、150次后进行拉伸试验,通过试件表面特征和拉伸特征参数综合评价PVA-ECC冻融后的拉伸性能,并采用向量自回归滑动平均(VARMA)模型探索冻融循环后拉伸特征参数之间的规律。结果表明,冻融循环试验后,试件均出现不同程度的损伤,损伤程度随冻融循环次数增加逐渐增大。初裂强度与抗拉强度随冻融循环次数的增加逐渐降低,拉伸应变与应变能随冻融循环次数的增加呈先升高后降低的趋势。基于试验数据建立了拉伸特征参数的关系式,进一步揭示了冻融循环后拉伸特征参数的衰减规律。

水下钻孔爆破冲击波压力及衰减规律研究

伴随着长江航道的开发,爆破清礁水下作业日益增多。文中以长江上游大箭滩段水下爆破清礁工程为背景,开展水下钻孔爆破清礁的冲击波压力现场监测。监测结果显示,在爆源距10m处的总药量为160~180kg的水下爆破冲击波压力为412~465kPa;随着距离的增加,在30m和50m出处冲击波压力分别衰减了71%~79%和92%~94%。根据爆破冲击波现场监测数据,拟合得到适合大箭滩段清礁区水下爆破冲击波传递规律经验公式参数。研究成果对于水下爆破安全防护具有重要的意义。

动载作用下岩-强/软阻隔层-煤组合承载体应力波传播衰减规律及能量耗散的特征

冲击地压应力波的主动衰减方法一直是煤炭巷道安全防治的重要研究难题。文章从不同强度的传播介质角度出发,提出岩-强/软阻隔层-煤的新型阻隔结构,采用动力冲击试验方法,分析煤岩体在阻隔层影响下的应力波传播衰减规律、能量耗散特征及表观破坏程度。研究结果表明,阻隔层能够对应力波波峰的表现形态产生影响,阻隔层强度越强,反射应力波波峰处的浮动震荡越明显,阻隔层强度越弱,透射应力波峰处浮动震荡越大,且出现明显的“双峰”现象;阻隔层能够降低应力波的循环“拉伸-压缩”频率,降低应力波破坏程度;强阻隔层影响下的煤岩体吸能能力提高约10%,软阻隔层可提高试样达到吸能峰值的速率。

水性道路标线性能衰减规律研究

道路标线是保障道路交通安全不可或缺的部分。为明确水性道路标线的性能衰减规律,通过室内模拟老化条件及对试验段进行跟踪监测,分析不同老化周期及不同荷载对水性标线磨耗值的影响,拟合检测的逆反射亮度系数值,探究水性道路标线的磨耗性能和逆反射亮度系数的衰减规律。结果表明,水性标线在紫外老化的作用下主要发生氧化反应和水损害,老化周期在20周期之前,水性标线的磨耗值为0.9~5.8 mg,变化较小;老化20周期之后,随着老化时间的增加,水性标线的磨耗值增加速度变快,40周期磨耗值达到21.5 mg。水性道路标线的逆反射亮度系数随着标线使用时间持续衰减,且在初始阶段衰减速度较慢,随着服役时间的延长,衰减速度变快,与室内模拟老化过程中磨耗性能的衰减规律一致。

不同侵蚀条件下水工混凝土耐久性衰减规律研究

为有效解决长期受干湿循环和离子侵蚀等多种不利因素作用,致使盐渍及滨海区水工构筑物耐久性衰减的问题,文章以相对动弹模量为评定依据,采用理论分析、室内加速试验和现场调查等方法,研究干湿循环下水、复合盐、硫酸盐等不同侵蚀方式,以及侵蚀介质、粉煤灰、水灰比条件下的水工混凝土耐久性衰减规律。结果表明:干湿循环会加速硫酸盐侵蚀,干湿循环条件下硫酸盐的侵蚀作用明显强于复合盐,掺20%粉煤灰有利于改善其抗盐结晶侵蚀性能。

高速公路沥青路面抗滑性能影响因素及衰减规律分析

随着民众经济实力不断提高,机动车已经发展成为人们常用代步工具,加之民众外出越来越频繁和物流运输行业持续发展壮大等原因影响,促使各道路线路参与交通的机动车数量大幅度增加,故而社会各界越来越关注高速公路行车体验与行车安全。总体来看,高速公路沥青路面抗滑性能优劣,会对高速公路行车安全造成重大影响。基于此,本文首先着眼于多个方面分析高速公路沥青路面抗滑性能影响因素,并通过试验梳理沥青路面抗滑性能衰减规律。

爆破地震波的能量衰减规律研究

爆破地震对建筑物的影响实质上是一种能量的传递与转化过程,从爆破振动控制的方面考虑,了解爆破地震波传播过程中的衰减特性,才能对建筑物受影响程度做出必要而又相对准确的估计。基于地震学相关理论,研究爆破地震波的能量衰减规律,表明峰值能量随距离的衰减系数同振速衰减系数呈2倍关系,对于同一场次的爆破而言,爆破地震的总能量同峰值振速的平方近似成正比例。针对实例工程的分析结果印证理论推导的正确性。实例分析同时表明,爆破地震的能量衰减是以米计的,这一点有别于天然地震。在运用天然地震方法处理爆破地震时应该注意到这一区别。

煤矿瓦斯爆炸冲击波衰减规律研究与应用

基于弱冲击波理论,根据瓦斯爆炸释放的能量,推导出爆炸冲击波传播过程中超压与爆源点距离之间的衰减关系,得到冲击波参数随传播距离的衰减规律以及冲击波传播距离和时间存在的非线性关系.全尺寸实验与理论计算的对比结果表明,理论数据与实验结果基本吻合,证明了冲击波超压随距离衰减公式的合理性.应用研究结果分析了瓦斯爆炸后冲击波影响范围,认为小型瓦斯爆炸只是破坏局部通风系统,而大型瓦斯爆炸,或者瓦斯爆炸过程中有煤尘等参与会造成极大的灾害.