基于变分模态分解的采空区“三带”微震信号能量衰减规律

为探明微震信号能量在采空区“三带”结构中的衰减规律,拟开展采空区覆岩相似模型试验,采集人工激发微震波经由采空区结构传播的微震信号,通过变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)处理微震信号,获取各频率下模态分量。针对采空区微震信号在VMD下各模态分量中心频率与能量之间的关系展开分析。根据中心频率法确定微震信号最佳模态数量,并计算微震信号欠分解状态、最佳分解状态、过分解状态下各分量能量;对各震源下信号最佳分解状态时各模态分量能量与中心频率分布关系进行拟合,分析在“三带”结构中,微震信号不同传播状态下各结构层对信号能量影响作用。研究结果表明:(1)在VMD过程中,人工激发震动信号有效模态数量在6~11范围内,微震信号能量随模态数量变化明显。(2)采用幂函数可实现对微震信号模态能量与频率关系的拟合,且拟合状态良好(决定系数大于0.9),其中低频模态分量包含能量占信号总能量近50%;采用高斯函数可以拟合震源各分量能量在频域上的分布表现,拟合状态较好,且表现出高斯单峰特征。(3)微震信号穿越采空区“三带”结构,微震信号能量随震源位置与传感器距离增加而减小,同时信号能量随震源位置到达传感器穿越岩层数量增加而减小,信号能量在经由垮落带时,能量变化明显,相较于裂隙带和弯曲下沉带,垮落带对信号能量衰减作用明显。

炸药性能对爆破地震波传播与能量衰减规律影响研究

为探究炸药性能对爆破地震波传播与能量衰减规律的影响,以便更好地控制爆破振动,提高炸药能量利用率,开展了岩石粉状乳化炸药、改性铵油炸药两种不同性能炸药条件下爆破振动对比试验。结合某露天矿现场采集的爆破振动相关数据,从爆破振动峰值质点速度及爆破地震波能量两个角度,利用萨道夫斯基公式及小波包分析方法对比分析了岩石粉状乳化炸药、改性铵油炸药两种不同性能炸药条件下爆破地震波传播及能量衰减规律。结果表明:在同一岩石介质中,两种炸药所产生的爆破振动峰值质点速度及爆破地震波能量衰减系数均相差不大;波阻抗较高的岩石粉状乳化炸药所产生的爆破振动峰值质点速度相对较低,爆破地震波能量相对较高;两种性能炸药总能量转化为爆破振动能量的百分比分别为6.701%、5.079%,高性能的岩石粉状乳化炸药能量利用率相对较低。研究结果对矿山生产爆破炸药选型具有一定的指导意义,丰富了工程实践中的降振手段及途径。

基于能量衰减的微震源距离反演研究

为利用微震信号能量衰减规律实现震源距离反演,借助颗粒流原理构建花岗岩微震动传播仿真模型,采用经验模态分解处理信号,使用幂函数拟合微震信号能量衰减趋势,构建震源距离反演数学模型,数值计算结果表明:在黏结模型不变的条件下,将模型长度控制在280 m以内可实现距离精准反演。通过室内声发射试验对该工作进行验证,结果表明:颗粒流仿真相对室内试验能量衰减系数误差率为0.2%,距离反演结果误差率均在0.5%以内,证明颗粒流仿真模型能较准确地模拟微震信号在花岗岩中的能量衰减规律,可实现距离精准反演。

阻尼Schrodinger方程和板方程解的能量指数衰减

研究了阻尼Schrodinger方程和板方程在有界区域上的能量衰减。在边界阻尼控制下,利用乘子技术和算子半群理论,分别建立了Schrodinger方程和板方程的能量估计不等式,证明了这两个系统解的能量是指数衰减的,推广了已有的相关结果。

数据驱动的动力电池能量特性预测研究

为实现纯电动汽车电池能量信息的准确预测,提出了一种基于充电型纯电动汽车大数据的电池能量分析和预测方法。首先,通过大数据平台获取搭载相同型号电池车型的不区分地域大数据,然后使用区间平均法和支持向量回归(SVR)方法对总数据和典型地域数据进行里程-总能量关系的拟合,完成电池总能量衰减的预测,最后,将预测结果与长短时记忆(LSTM)神经网络的预测结果进行对比,并利用实车试验验证所提出方法的准确性。验证对比结果表明:基于SVR的模型能够对分散电池容量进行量化拟合,具有较高的预测精度。

基于声发射信号能量衰减的混凝土材料损伤检测

混凝土结构受载损伤破裂过程伴随着声发射(AE)现象,其损伤的积累会影响AE信号能量的衰减效应。为进一步探究材料损伤和AE信号能量衰减之间的关联模式,进而利用能量衰减规律对混凝土损伤程度进行量化表征,对钢筋混凝土梁三点弯曲破坏的全过程进行了AE监测,并根据损伤定位结果实时计算了能量衰减系数,通过衰减系数的时程变化确定了混凝土损伤发展的三个阶段,提出了基于AE能量衰减系数的混凝土损伤评估方法。试验结果表明,该方法可实时量化评估混凝土试件的损伤状态,并对试件宏观裂纹出现后承载模式的转变进行预警。

柚子光能量衰减规律及透射深度对模型精度的影响分析

柚子果皮厚,果皮与果肉属于两种不同的介质,对光的折射、吸收程度存在差异,针对建立水果可溶性固形物含量(SSC)检测模型时,光谱采集量与目标不匹配,导致模型精度差的问题,以上饶马家柚为研究对象,自主搭建可调实验平台,采集并分析柚子整果的光能量衰减规律,寻找柚子厚度与透光性的关系,探索果皮厚度、光透射深度对柚子SSC检测精度的影响。首先将透射光源放置在柚子赤道圈的正上方,统计柚子赤道圈不同区域接收到的光谱强度,绘制光谱强度分布图,结果显示,距离光源发射点越远,光谱强度越低,入射点由远及近的位置接收的光强分别占33.40%、2.90%、0.50%、0.40%、0.20%,柚子皮对光的吸收较为明显,散射出的光所占比重较少;采用切片法,记录剩余厚度与对应的光谱强度值,绘制光谱强度的变化规律曲线,随着剩余厚度逐渐减少,光谱强度逐渐增加,在32.90 mm的位置,光谱强度发生了巨大的变化,果实厚度高于32.92 mm时,果实接收的光谱强度普遍较低,当果实低于32.92 mm时,光谱强度呈跳跃式增加。采集果肉、整果、果皮光谱,采用偏最小二乘法(PLS)建立SSC预测模型,去皮后的果肉模型相关性最高。采集柚子果肉、果皮+果肉厚度为40、30、20和10 mm时的光谱,建立不同厚度的SSC预测模型,果肉厚度为20、40、60和80 mm时,预测集相关系数分别为0.91、0.89、0.87和0.86,果肉在透射深度为20 mm时,水果SSC预测模型精度最佳。果皮+果肉的光谱透射深度为20、40、60和80 mm,预测集相关系数分别为0.78、0.86、0.93和0.84,果皮+果肉的透射深度为60 mm时,有最好的预测效果。研究结果表明,果皮和果肉内部组织成分的差异,会影响SSC预测的结果,但是调整可见/近红外光在水果内部的传输距离,可以优化模型精度,研究揭示了可见/近红外光在水果组织中的漫透射传输特性,可为厚皮果的品质在线分选装置研发提供实验依据。

一类非齐次粘弹性变密度方程解的能量衰减率

在Ω×(0,∞)上考虑一类非齐次粘弹性变密度方程|u_(t)|^(ρ)u_(tt)+Δ^(2)u-M∫_(Ω)|▽u|^(2)d xΔu-μΔu tt-∫^(t)0g(t-s)Δ^(2)u(s)d s=f(u).在记忆核和源项的一般假设下,通过建立微分不等式,证明了其初边值问题解的能量衰减率.

具有边界阻尼和非线性对数源项的波方程的能量衰减

对数型源项问题广泛存在于膨胀宇宙学、超对称场论和量子力学中.为了深入研究对数型源项对波方程能量衰减的影响,讨论了具有边界阻尼、线性强阻尼、非线性弱阻尼和非线性源项的波方程的初边值问题.在合适的假设条件下,通过构造稳定集和Lyapunov泛函,利用势阱方法分别证明了在E(0)<d和E(0)=d的情形下能量的指数衰减性质.

能谱CT及能量衰减曲线对乳腺癌侵袭程度的评估价值

目的:探讨能谱CT及能量衰减曲线对乳腺癌侵袭程度的评估价值。方法:回顾性分析2019年3月—2021年7月收治的78例乳腺癌患者作为观察对象,根据患者的病理学诊断乳腺癌侵袭程度分为微浸润组(n=30)和浸润组(n=48),两组患者均接受能谱CT检查。对比两组患者一般资料[年龄、TNM分期、病变部位、病理类型、糖类抗原153(CA153)、糖类抗原125(CA125)]、能谱CT参数[能量衰减曲线斜率(K值)、结节最大径、碘浓度];分析能谱CT参数与CA153和CA125的相关性,同时绘制ROC曲线分析能谱CT参数对于乳腺癌侵袭程度的诊断价值。结果:两组患者在TNM分期、分化程度、CA153以及CA125方面比较差异有统计学意义(P<0.05);浸润组超声能谱征象表现为边缘毛刺征、形状不规则、内部存在钙化,且与微浸润组患者相比差异有统计学意义(P<0.05);与微浸润组患者相比,浸润组患者碘浓度、结节最大径和K值显著更高(P<0.05);Spearman相关性分析发现,碘浓度、结节最大径以及K值与CA153和CA125呈正相关性(P<0.05);碘浓度、结节最大径和K值各参数的评估灵敏度分别为81.3%、79.2%、81.6%,特异度分别为63.3%、73.3%和76.7%,联合评估的灵敏度为91.7%,特异度为86.7%,明显更高(P<0.05)。结论:能谱CT及能量衰减曲线对乳腺癌侵袭程度的预测价值较高,两者联合能够有效提高预测灵敏度和特异度。

采用精密电动位系统的激光能量衰减器

激光能量衰减器是一种利用光的偏振性原理控制激光能量精密衰减的光电仪器,是专为高功率激光衰减设计的产品,能够提供电控激光衰减的解决方案。介绍一种由精密电动位系统和偏振光学元件组成的激光能量衰减器。其中,偏振光学元件由布儒斯特角放置的水平偏振片和可绕法线旋转的半波片组成,通过改变半波片的旋转角度来控制通过仪器的光偏振分量的比例,从而调节输出光束功率。

基于小波理论的井下深孔爆破振动信号辨识与能量衰减规律分析

在爆破漏斗试验的基础上,制定了某矿山的深孔爆破方案,在现场进行了深孔爆破试验并实施了振动监测。采用小波分析方法对深孔爆破振动信号频带能量分布进行了分析,发现Ⅳ号测点的频带能量分布与其它4个测点明显不同,从而判定Ⅳ号测点数据失真。利用剩下的4个测点的数据,编制程序计算得到各测点X、Y和Z三向的能量和总能量,回归得到总能量的衰减公式。研究结果表明:在距爆点0～75 m范围内,爆破振动能量随距离增大而迅速降低;在距爆点75～250 m,爆破振动能量维持在一个较低水平且衰减速度非常缓慢;超过250 m以后,爆破振动能量几乎为零。

爆炸气泡帷幕对水中冲击波能量的衰减特性

在传统气泡帷幕减震技术的基础上,提出了爆炸气泡帷幕削能新理念,并对爆炸气泡帷幕削能设想进行了实验研究,发现在本实验条件下爆炸气泡帷幕能有效衰减冲击波峰值压力,且衰减量高达60%,对冲击波比冲量的衰减高达62.2%;采用小波包分解技术对爆炸气泡帷幕的削能效果进行评判,发现爆炸气泡帷幕对各频段的冲击波能量衰减效果明显,绝大部分频段的能量衰减都在50%以上;爆炸气泡帷幕能够有效消除水下爆炸冲击波的高频部分,爆炸冲击波通过爆炸气泡帷幕后只有低频成分,且低频成分能量大大削弱。

拉索应力波传播速度与能量衰减特性试验研究

通过在单根钢丝、无张力索及张拉索上进行不同声源的声发射试验,分别获得了应力波在不同传播介质中的首波波速、能量衰减规律及频谱变化情况.结果表明:单根钢丝上的首波波速接近圆杆一阶纵波理论值,拉索中的首波波速则略小于钢丝;索中能量衰减,受张拉力影响,张紧的拉索能量衰减要远小于无张力索,实桥拉索可采用0.447这一实测能量衰减因子进行断丝源的能量反演.

地震动输入能量衰减规律的研究

对所收集到的266条强震记录,将其按场地条件分类,计算了不同场地条件、不同延性系数下的“绝对”和“相对”输入能量反应谱,然后利用两步回归法,得出了不同场地条件下地震动“绝对”和“相对”两种输入能量的衰减规律,分析了场地条件、延性系数、震级及距离等参数对地震动能量谱的影响,并对两种输入能量衰减规律进行了比较。

利用基于T-K算子的非线性能量衰减分析技术进行储层含油气检测

以地震资料为主体的储层含油气性检测技术在油气田勘探开发过程中发挥着重要的作用.基于含油气储层可以造成地震波高频能量衰减剧烈而低频能量衰减较弱的特性,结合小波变换与T-K算子对地震波不同频率能量进行非线性跟踪,通过定量表征地震记录高频非线性能量的衰减梯度,为储层含油气检测提供有效信息.基于TK算子的非线性能量是不同频率与振幅信息的综合表征物理量,较常规的基于频谱能量衰减分析技术,非线性能量衰减对含油气储层具有更加敏感的识别能力,并结合粘弹性介质数值模拟记录对其进行了验证.实际资料的应用效果进一步表明基于T-K算子的非线性能量衰减分析技术对油气富集区具有较为有效的检测能力.

基于能量衰减模型的转子碰摩声发射源次梯度投影定位方法

由于旋转机械结构的复杂性,转子碰摩声发射信号在复杂体结构的传播过程中,多模态波传播速度不同且信号畸变严重,传统的时差定位法难以得到准确的碰摩源。根据声发射信号传播时能量与声源距离按反比关系衰减的特点,建立信号能量衰减模型,将目标声源位置限定于圆心和半径都为传感器对的能量比函数的超球上,并将定位问题转化为估计问题,采用自适应次梯度投影系统估计算法逼近声源位置。该方法基于能量比而非能量,因此即使在声源能量显著变化时其定位精度也不会受到显著影响。当安装多对传感器时,可以决定更多的超球,因此该方法还适用于多只传感器组成的阵列定位。在转子试验台上模拟碰摩故障,采用该算法进行碰摩源定位。试验结果表明,该算法具有比时延估计算法更高的定位精度,且具有良好的收敛性能和较低的计算复杂度。

高斯线调频连续小波变换的时频能量衰减因子方法及其应用

本文基于高斯线调频连续小波变换 ,提出了能够反映震源区或近场区小地震波形在震源深度、震源尺度、震源破裂机制、地震波传播途径、地震波衰减等方面的差异特征信息的特征指标 ,即小波变换的时频能量衰减因子方法。为了验证该方法的有效性 ,选取了震源破裂机制有明显差异特性的天然地震、爆破或塌方资料以及非强地震孕震区同一地点发生的多次小震资料。研究结果表明 ,天然地震与爆破或塌方记录的连续小波变换时频能量衰减因子有明显区别 ;正常地震活动背景下地震记录的连续小波变换时频能量衰减因子变化比较稳定 ;利用该方法 ,通过对某一地区的连续观测 ,可望为强震预测提供有效判据。

落石冲击被动防护系统能量衰减规律分析

介绍了被动防护系统的基本原理,建立了RXI-050型被动防护系统的有限元模型,采用LS-DYNA软件分析了不同直径、不同初始动能的落石冲击被动防护系统时落石能量衰减规律。分析结果表明:落石冲击被动防护系统反弹时,在初始动能相同时,落石能量随直径增加衰减时间变长;当落石穿透被动防护系统时,在落石尺寸相同时,随着初始动能增加,落石能量衰减值减少,衰减时间变短。该结论可以为被动防护系统改进提供一定的参考,也可为落石防护设计提供依据。

耦合装药特性对深孔预裂爆破应力波能量衰减的影响

针对利用深孔预裂爆破技术对低透气性煤层进行强化增透过程中爆生应力波能量弱、衰减快、信噪比低的现状,对爆破孔装药结构提出了改进方案,建立了耦合装药对爆破孔孔壁透射波能量和爆炸载荷影响特性的数值计算模型,利用Matlab编程技术对此数值计算模型进行了计算并获得解析解。在淮南矿业集团顾桥矿进行了爆生应力波能量受耦合装药系数ξ变化的影响特性的现场实验,对基于功率谱的能量分析法进行了改进,并利用此分析法对实验数据进行分析。数值计算和现场实验均表明:随ξ的增大应力波总能量反而减小;当ξ为1.5时,应力波信号在10~50 Hz频段的能量最强,且信噪比也最高。因而在爆破增透实施过程中应将耦合装药系数ξ设计为1.5左右,从而获得最佳的增透半径和增透效果。