单轴压缩下粗砂岩临界破坏的多频段声发射耦合判据和前兆识别特征

为寻求岩石临界破坏判据和前兆特征,在粗砂岩单轴压缩声发射(AE)试验的基础上,研究了岩石破坏过程中AE信号频段占比随应力变化特征,重点分析高、低两个特征频段占比随应力变化规律,同时对两个特征频段中不同应力水平下AE幅值关联维数进行计算与分析,并建立了基于频段占比与应力间关系的多频段AE信号主频识别判据模型。研究表明:AE信号频段占比的分布特征能较好地诠释岩石破坏所经历的主要过程;岩石破坏过程中,较低频段AE信号(31.25~46.875 k Hz)占比先减小后增大,较高频段AE信号(140.625~156.25 k Hz)占比先增大后减小。在临界破坏状态下,高、低两个特征频段占比分别出现最大值和最小值,且二者中AE幅值关联维数都下降到最低。通过对特征频段占比与应力之间的耦合分析,利用特征频段占比、AE幅值关联维数的变化可更准确地对岩石临界破坏前兆进行判别和预测。

高地应力“强度&应力”耦合判据及其分级标准

众多地下工程建设始终处于高地应力环境中,岩体初始应力是地下工程围岩变形破坏的先天条件和主导因素。“高地应力”术语及概念出现和地下工程围岩特殊破坏现象紧密联系,属于工程概念范畴。随着地下工程数量越来越多并逐渐向深部发展,高地应力诱发的围岩破坏现象日益显著,严重影响工程稳定性。现有的高地应力定量分级判据多采用强度应力比值形式,没有充分考虑岩石强度、应力两个指标的绝对值大小和耦合关系。本文在讨论现有分级判据、收集实际工程案例数据以及分析高地应力破坏现象显现过程的基础上,提出了高地应力“强度&应力”耦合判据及其定量分级标准。高地应力“强度&应力”耦合判据的表现形式为3条考虑岩石饱和单轴抗压强度Rc以及和初始最大主应力σ1耦合的边界线,边界线以内的区域为高地应力区、边界线以外的区域为低地应力区。该判据特点是既考虑初始最大主应力、岩石饱和单轴抗压强度的绝对值边界条件,同时也考虑两者耦合区间。研究结果表明:基于二维尺度提出的“强度&应力”耦合判据,针对86个典型地下工程的高地应力判别结果和工程现场高地应力显现形式完全相符,可以在实际地下工程中推广应用。基于“强度&应力”耦合判据的高地应力区分级标准能较好地判别围岩破坏现象的剧烈程度,可为工程灾害的预防提供参考。

面对称无尾高超声速飞行器三通道耦合失稳判据

针对新一代面对称高超声速飞行器通常采用的无尾布局、小控制面设计而导致的飞行器稳定性大幅降低以及通道间控制耦合严重的问题,基于飞行器的六自由度动力学方程,利用线化小扰动理论,通过推导引入了飞行器三通道开环和闭环的气动稳定性耦合判据,其判据中包括了传统的气动静导数和动导数,组成了新的三通道耦合稳定性判据体系。相比现有判据,本研究新引入了俯仰和滚转通道静稳定性耦合判据,以及三通道的动稳定性耦合判据,并用数值仿真验证了本文引入的判据在判断无尾布局高超声速飞行器稳定特性中的有效性,为该类飞行器提供了快速有效的稳定性分析工具。

混合算法中的耦合判据

混合算法是研究跨尺度流动问题的重要手段之一.分界面位置以及分界面两侧的信息传递是混合算法需要解决的两个主要问题.分析推导了现有耦合判据之间的关系,给出耦合判据的统一形式及参数的选取范围.