偏/同心不耦合非装药段孔壁压力分布规律研究

孔壁压力是分析爆炸载荷在隧道掘进过程中对围岩损伤破坏的重要参数,针对隧道周边孔理论装药结构为同心不耦合装药,而实际装药结构为偏心不耦合装药的问题,采用模型试验方法,研究偏心与同心不耦合装药结构爆炸非装药段的孔壁压力。结果表明:偏心装药非装药段测距在0.2 m内的同截面,上孔壁峰值压力大于下孔壁;超过0.2 m时,炮孔同截面孔壁峰值压力近似相等。测距在0.2 m内时,偏心装药非装药段上孔壁峰值压力较同心装药大,偏心装药下孔壁峰值压力较同心装药小;测距大于0.2 m时,同心装药非装药段孔壁峰值压力均大于偏心装药。偏心装药非装药段上孔壁峰值压力随测距衰减最快,下孔壁次之,同心装药孔壁峰值压力衰减最慢。研究结果可为合理设计装药结构提供参考。

基于EEMD和小波阈值法的爆破振动信号预处理研究

针对爆破振动信号去噪和趋势项消除问题,借助相关性分析,引入了一种基于集合经验模态分解(EEMD)和小波阈值法的预处理滤波方法。首先运用EEMD方法进行信号分解,利用互相关系数进行含噪IMF分量和趋势项分量的预选,然后分别借助自相关函数特性和频带特点进行判断,最后完成含噪分量的小波阈值去噪和趋势项分量的去除,重构波形。实例验证结果表明,该方法能有效消除噪声、趋势项干扰,保留波形真实信息,进而提高频谱分析精度。

炮孔约束下双槽聚能管对乳化炸药殉爆距离影响的研究

为研究在炮孔约束下双槽聚能管对乳化炸药殉爆距离的影响,采用外径57 mm、壁厚4 mm的无缝钢管模拟孔径49 mm的周边孔进行乳化炸药和"乳化炸药+双槽聚能管"的殉爆试验研究,测试乳化普通药包和聚能药包在无缝钢管中的最大稳定殉爆距离。结果表明,在无缝钢管约束下,长度17 cm的乳化普通药包和聚能药包的最大稳定殉爆距离为105 cm和130 cm;由于聚能管约束径向传播爆轰波,增大轴向上同轴点处冲击波能量,使得在双槽聚能管约束作用下乳化炸药殉爆距离显著增大,且外界约束条件越好,殉爆距离越大;可推理出长度17 cm的聚能药包在隧道周边孔中的最大稳定殉爆距离不小于130 cm。

工业安全帽抗冲击性能研究

为研究安全帽安全性与保护性问题,利用落锤冲击实验,对不同材质安全帽吸能率、冲击力峰值进行研究。结果表明:随冲击能量增加,安全帽受冲击力峰值呈指数倍增长,吸能率呈指数倍下降;ABS树脂与玻璃钢材质安全帽头模受冲击力峰值小于HDPE材质安全帽;当冲击能量大于60 J,HDPE材质安全帽丧失保护功能;ABS安全帽能够承受最大冲击力能量值为70 J,玻璃钢安全帽最大承载力高于ABS树脂安全帽。研究结果可为安全帽质量设计提供理论依据。

基于SVR的隧道掘进光面爆破效果预测模型

为了提高隧道掘进光面爆破效果预测准确性,构建了基于支持向量机回归(SVR)的光面爆破效果预测模型。选取炮眼密集系数、最小抵抗线、光爆孔线装药量、光爆孔眼深度和岩石单轴抗压强度共5个影响因素作为输入参数,选取半眼率和超欠挖量共2个爆破效果评价指标作为输出参数,分别利用遗传算法、粒子群算法、模拟退火算法对36组隧(巷)道爆破样本进行优化训练,对4组隧(巷)道爆破样本进行预测并与神经网络预测模型进行对比。结果表明,遗传算法优化效果较好。使用遗传算法的优化结果作为SVR预测模型最终参数,4组样本半眼率实测值与预测值相对误差分别为3.4%、6.1%、4.7%、6.2%,超欠挖量实测值与预测值相对误差分别为0、6.3%、4.0%、6.3%,优于神经网络预测模型,具有很好的准确性,能满足实际工程需要。