基于Hoek-Brown经验公式的岩体稳定性可靠度分析

为消除因用Hoek-Brown经验公式的中间变量而导致评估的稳定性概率产生累积误差,提出岩体稳定性可靠度应直接由基本变量入手来评估。简要介绍Hoek-Brown经验公式评估力学参数方法后,根据微元体应力定义了单元安全系数,建立了包含Hoek-Brown经验公式基本变量在内的功能函数。选用了Rosenbleuth点估计法评估单元安全系数的概率特征值,介绍了与有限元法结合计算稳定性可靠度的基本流程。对一开挖边坡稳定性可靠度计算分析表明,计算结果与边坡实际发生的破坏特征一致。建议的方法可方便地用于边坡、地基和地下洞室中岩体稳定性的可靠度评价。

常规土类剪切波速与埋深经验公式的可靠性评价

国内常规土类剪切波速与埋深的统计关系公式(刘红帅等《常规土类剪切波速与埋深的关系分析》一文中,表2—5中的幂函数和一元二次函数模型公式)作为全国性经验公式,已成为地区经验公式检验对比的重要参考,但缺乏较系统的可靠性评价。为此,选取国内典型地区(北京、鲁西、成都、天津、常州、武汉6个区域)的剪切波速与埋深的统计经验公式,检验全国性常规土类剪切波速与埋深经验公式的可靠性。结果表明:幂函数模型预测的剪切波速随深度增大而增大,符合定性认识,而一元二次模型有可能出现不合理的回弯反常现象,不应继续采用。全国性剪切波速经验公式在不同地区的预测精度差异显著,在大多数地区对于绝大数土类预测的相对误差总体在±20%以内,在少数地区对于大数土类预测的相对误差超过±20%,仅在近地面20 m内的相对误差较大,最大可达40%左右。建议优先选择适合当地的剪切波速经验公式;当缺乏本地公式,需选用全国性剪切波速幂函数型经验公式时,应先经过本地实测资料检验确认后方可使用;20 m范围的剪切波速最好以实测为准,这有助于降低全国性剪切波速经验公式带来的显著误差。

基于异速生长法则的油茶树主干自然频率经验公式推导及应用

为克服油茶果人工采摘率低,该研究根据油茶树体合轴分枝生长方式,结合树体异速生长法则,建立油茶分形树体理想模型,提取二分叉基本单元。基于经典质量-弹簧分析方法,建立3种不同质点分布的二分叉基本单元动力学模型,推导一阶自然频率计算表达式。以湖南省华鑫油茶品种为应用实例,通过测量油茶树形态学参数,辨识面积缩减系数和异速生长系数,采用水浸法和三点弯曲试验分别测量油茶树枝密度和弯曲弹性模量。计算不同分枝角度下二分叉基本单元的一阶自然频率理论值。创建二分叉基本单元ANSYS有限元仿真模型,通过模态分析得到自然频率仿真值,质量均分在刚性杆两端的动力学模型的自然频率ANSYS仿真值与理论计算值较接近,平均相对误差为7.3%。基于带端部质点的悬臂梁一阶自然频率计算公式,采用参数辨识方法推导二分叉基本单元一阶自然频率经验公式,自然频率的经验公式计算值与仿真值最大误差仅为0.41%,验证了经验计算公式的准确性。研究结果可为油茶果振动式采摘装置的激振参数设置供理论依据。

滇西无资料地区设计洪水经验公式推求探讨

设计洪水是水利水电工程规划和建设的重要参数,文章基于云南省西部保山市境内水文站实测长系列资料,建立参数相关关系构建地区综合经验公式,分析探讨经验公式面积指数和流量参数取值范围,对设计洪水成果进行精度检验。结果表明:滇西无资料地区运用地区综合经验公式推求设计洪水方法可行,成果精度可靠,分析结论可为无资料地区设计洪水推求提供一定参考。

原子核β衰变寿命经验公式

基于β衰变的费米理论,提出一个计算原子核β衰变寿命且不含自由参数的经验公式.通过引入奇偶效应、壳效应以及同位旋依赖,新提出的经验公式显著改进了对原子核β衰变寿命的预言精度.对于寿命小于1 s的原子核,新经验公式的预言结果与实验寿命常用对数的均方根偏差降至0.220,这比不含自由参数的经验公式提高约54%,甚至优于目前已有的其他经验公式和微观的准粒子无规相位近似方法.在未知核区,新经验公式预言的轻核区原子核的β衰变寿命一般短于各微观模型的预言结果,而其预言的重核区原子核的β衰变寿命与各微观模型预言结果基本一致.进一步采用新经验公式预言了核素图上丰中子原子核的β衰变寿命,为r-过程的模拟提供了寿命输入.

船桥撞击力的神经网络预测与经验公式研究

为了减少船舶与桥梁撞击对人身和财产安全造成的危害,研究船舶与桥梁撞击力的最大值及其与其他影响因素之间的关系具有十分重要的意义。该文首先利用ANSYS/LS-DYNA软件建立了船舶撞桥的有限元模型,计算了不同撞击速度和撞击角度下船桥撞击力的最大值,并将计算结果与各国规范进行比较;然后,利用反向传播(back propagation,BP)神经网络技术,结合仿真计算数据,在最大撞击力值、撞击速度和撞击角度这3个训练参数下,创建了船桥最大撞击力的预测模型;最后,通过分析撞击速度和角度的散点图,拟合了1个最大撞击力与撞击速度和角度关系的经验公式,并将经验公式、有限元仿真计算结果和神经网络预测结果进行比较,验证了经验公式的准确性。该研究为快速评估船桥撞击是否会导致灾难性后果提供了1种有效的方法。

非高斯风荷载极值估计:基于HPM转换过程的经验公式

风荷载极值概率信息对于结构抗风可靠性设计十分重要,基于Hermite多项式模型(Hermite polynomial model,HPM)转换过程方法由于在估计强非高斯性风荷载极值方面表现优异,因而受到研究人员的青睐从而被广泛应用。另一方面,该方法的使用过程烦琐且有较强的理论性,不利于工程应用。为此,该文基于该方法提出非高斯风荷载极值估计的经验公式,首先系统地阐述基于HPM转换过程方法,接着对风荷载的极值分布函数模型展开讨论,之后通过回归分析提出风荷载极值分布函数的经验公式,并对其适用性和精确性加以验证。研究成果表明,仅需知晓风荷载若干统计特征的情况下,经验公式可快速估计风荷载极值,精度上与HPM转换过程方法基本相同,而在效率和便捷性方面显著提升,便于在工程中推广使用。

井工煤矿矿井涌水量推算经验公式分析

受地质条件复杂性、气候的动态变化、实地勘测程度及计算方法多样性等的影响,井工煤矿矿井涌水量计算及预测结果带有很大的不确定性,为简化矿井涌水量推算的难度,合理确定变化环境下的可利用水量,本文以周期稳定运行工作模式的矿井为研究对象,结合实际生产情况和需求,基于水量动态平衡理论,提出井工煤矿矿井涌水量推算经验公式。分析结果可为缓解矿区供排水矛盾、科学处理矿区水资源、水资源管理等提供技术参考。

三种超声心动图经验公式评估高原某部官兵肺动脉压的比较

目的 比较三种超声心动图经验公式测量高原某部官兵肺动脉压的差别。方法 对驻扎在高原(海拔4000~5000 m)某部105名官兵进行系统超声心动图检查,应用三种超声心动图经验公式测量平均肺动脉压,公式1(F1):平均肺动脉压(MPAP)=0.62×肺动脉收缩压(PASP)+2 mmHg;公式2(F2):MPAP=79-0.45×肺动脉加速时间(PAAT);公式3(F3):MPAP=90-0.61×PAAT,并比较各结果之间的差异。结果 (1) 105名中观察到三尖瓣反流者87名,占82.86%,获得满意频谱能进行三尖瓣频谱测量并计算肺动脉收缩压者75名,占71.43%。全部受检者均获得满意肺动脉血流频谱并能进行有效PAAT测量。应用公式F1、F2、F3测量的MPAP分别为(22.35±5.19) mmHg、(29.57±5.55)mmHg、(22.51±7.08) mmHg。其中F2与F1结果相比差异有统计学意义(P<0.01)。(2) Pearson相关分析,公式F1与F2检测结果相关系数r=0.53(P<0.01),公式F1与F3检测结果相关系数r=0.59(P<0.01)。Bland-Altman分析,公式F1与F2检测结果偏倚为-7.22 mmHg, 95%的一致性界限为(-17.40,2.97)mmHg。公式F1与F3检测结果偏倚为-0.16 mmHg, 95%的一致性界限为(-11.58,11.27)mmHg。二者95%的一致性界限外点数占1.33%(1/75)。结论 公式F2和F3,与公式F1所测高原人群MPAP结果均呈中度相关,但公式F3和F1所测结果之间偏倚更小,一致性更好。

单箱多室宽箱梁偏载增大系数经验公式探讨

单箱多室宽箱梁具有整体性良好、宽度较大等诸多优点,在交通量日益增大的公路桥梁与城市桥梁中得到了广泛应用。现有单箱多室宽箱梁偏载增大系数计算方法均存在过程复杂或结果不能满足工程需求等问题,无法在初步设计中快速使用。该文探讨8个偏载增大系数的影响因素,利用横向框架法计算偏载系数,提出偏载增大系数经验公式;并运用吉林市秀水街宽箱梁桥验证。

高压汽油喷雾贯穿距和喷雾锥角经验公式研究

喷雾特征参数经验公式广泛应用于发动机研究和设计.笔者总结了目前常用的预测喷雾贯穿距和锥角的经验公式,并与高压汽油喷雾试验数据进行对比,验证这些经验公式是否适用于高压汽油喷雾.结果表明:在总结的喷雾贯穿距公式中,Dent公式、Arrègle公式、Schihl公式、Naber公式和Wakuri公式预测性较差,Arai公式预测性最好.在总结的喷雾锥角公式中,Arai公式综合环境气体密度和喷油压力的影响,对喷雾锥角试验值的预测性最好.笔者进一步在Arai公式基础上对系数进行修正,得到了新的经验公式,修正后的喷雾贯穿距和锥角预测公式与高压汽油喷雾试验值之间的平均相对误差分别减小到2.43%和1.34%.

改进溃口宽度经验公式在洪水模拟中的研究

大坝的溃口宽度与土石坝发生溃坝后下游洪水的淹没范围紧密相关,是计算溃坝时最大流量的重要参数。在铁道部科学研究院以及黄河水利委员会溃口宽度计算经验公式中,溃口宽度都与库容、土石坝长度以及坝高有关,只是土石坝长度的幂次方项不相同。在运用以上2个溃口宽度计算公式对7个国内外土石坝溃坝案例进行对比计算后,计算出的溃口宽度相比实际宽度都有较大误差,为探究土石坝长度对洪水溃坝的影响,并使经验公式计算结果更接近真实溃口宽度,对以上7个溃坝案例数据使用Allometricl模型进行拟合,提出溃口宽度计算优化公式。并对另外2个国内溃坝案例进行验算,发现溃口宽度误差均在4.5%以内,表明优化公式比常用经验公式精度高,可为计算土石坝的溃坝最大流量提供依据。再使用DBFL-IWHR模型与传统公式计算下游断面洪水演进情况并进行对比,发现传统公式计算出的下游断面最大流量相比DBFL-IWHR模型较小,同时下游断面最大流量到达时间相比DBFL-IWHR模型较大。

砂质河道桥墩局部冲刷计算经验公式改进和验证

桥墩局部冲刷深度是桥梁设计的重要参数,但随着造桥技术的发展,桥墩局部冲刷计算的经验公式在计算尺寸较大的桥墩局部冲深时误差偏大。为解决此问题,在前人的研究基础上,根据统一量纲的原则建立了砂质河道桥墩局部冲刷深度经验公式,并考虑基台露出床面对冲刷的影响,对公式进行修正。将文中提出的公式与中美计算规范进行比较,结果表明:所提出的公式具有考虑因素较全面、量纲统一、适用于大型桥墩局部冲刷深度计算的优点;计算精度相比另外3种公式有较明显的提高,能更好地预测桥墩局部冲刷深度。研究成果可为桥墩布设、施工与防护等提供技术支撑。

基于经验公式的铣削加工切削力建模研究现状与展望

铣削加工技术是加工航空航天中薄壁件及复杂曲面零件的关键技术之一,可以实现复杂曲面零件高精度、高质量及高效率成形。作为铣削加工的重要现象之一,切削力直接影响刀具的磨损、变形,以及工件的加工效率和质量,为了能够更好地利用切削技术,有必要对切削力的预测进行回顾分析研究。作为铣削力预测技术的关键手段,基于经验的铣削力模型被广泛应用。因此,本研究总结分析了当前关于基于经验的切削力预测技术,综述了切削力系数、未变形切屑厚度、刀具跳动和变形对切削力的影响规律,以期对切削加工质量提供有益参考,最后对该领域未来研究的方向进行了思考。

富满油田原始地层条件原油体积系数预测公式

地层原油体积系数是油气藏储量计算的重要参数。由于直接确定体积系数的压力—体积—温度(Pressure-Volume-Temperature, PVT)实验法易受样品代表性影响、成本高,现场常采用经验公式法预测。富满油田奥陶系碳酸盐岩油藏具有超深、高温、超高压、不同区块间流体类型多样化的特征,现有体积系数计算经验公式误差大。针对这一问题,在对现有体积系数经验公式适用条件分析评价的基础上,建立了富满油田奥陶系碳酸盐岩油藏黑油和挥发原油饱和压力及地层条件下体积系数预测经验公式,经与PVT实验值比较,经验公式计算的饱和压力及地层条件体积系数相对平均误差均小于5%,满足油田开发、生产管理要求。研究结果对塔里木盆地类似高温、超高压地层原油的体积系数有借鉴意义。

粗颗粒硫酸盐渍土溶陷系数经验公式拟合

鉴于目前还没有针对硫酸盐渍土溶陷特性的经验公式,且级配对于溶陷的影响研究很少。以德黑兰至伊斯法罕铁路项目为依托,基于现场勘测的地基数据,以含盐量和级配类型为主要影响因素,对粗颗粒硫酸类盐渍土展开双因素影响作用下的室内人工配置盐渍土溶陷特性试验,探究含盐量和级配对盐渍土溶陷特性的影响,并采用正交回归试验的方法,建立溶陷系数经验公式。结果表明:含盐量越高,粗细颗粒比越小,溶陷系数越大;溶陷系数直接拟合时,相对误差较大,以1%含盐量分开拟合,经验公式精度大大提高;对经验公式所得数据与试验数据进行对比,相对误差最大为5%,证实该公式拟合度较高,工程实用性较高。

基于FLAC~(3D)土钉墙支护模拟与经验公式的对比分析

为研究土钉墙支护时坡面水平位移的发展情况,本文以平顶山地区某基坑工程为例,基于FLAC~(3D)软件和实用基坑开挖水平变形位移计算公式,模拟计算基坑坡面的水平位移,并将其与实际监测数据对比分析,验证其合理性。结果表明:数值模拟顶部累计水平位移为4.36 mm,经验公式顶部累计水平位移为3.32 mm,均与实际监测结果(3 mm)相近,且均小于规范要求最大误差(30 mm)。本文研究成果可为预测土钉墙支护基坑工程的水平位移提供一定的借鉴。

经验频率公式的比较与选择

20世纪初学者们研究提出了不同的经验频率公式,目前世界各国提出的经验频率公式多达数十种。采用不同的经验频率公式,直接影响后续的分析、计算及参数拟定等,这对设计洪水的估算结果有明显影响。通过对各类经验频率公式的比较,分析各经验频率公式的相对偏差,并用实测暴雨洪水系列初步验证经验频率公式的差别大小,得出洪水系列的最大洪水重现期误差最大,20 a一遇以下洪水重现期误差相对较小。为了尽可能地减小在设计洪水估算中所应用经验频率公式存在的理论方法误差,以及较短洪水系列中存在特大值、特小值而造成的原始资料误差,在实际应用时,需采用便于计算并趋近于无偏的经验频率公式。对相对较长的暴雨洪水系列,推荐选用经验频率公式的中值公式或数学期望公式进行频率(或重现期)估计,建议将第一项(第二项)、末项的频率(或重现期)作为参考值。

基于LABVIEW与经验公式的切削力监测及预测系统的设计与实现

【目的】本研究基于LABVIEW与经验公式,提出对切削力监测及预测的方法,可对切削力进行快速预测。【方法】使用LABVIEW中的开发数据采集模块、数据处理模块及切削力经验公式的试验模块,使用经验公式构来建机床车削力的数学模型,对当前切削力的预测值进行实时计算。【结果】为了验证该系统的准确性和可行性,对车削力正交试验和经验公式进行对比分析。结果表明:经验公式拟合计算出的切削力与实际值接近,误差不超过1.5%。【结论】基于LABVIEW与经验公式搭建的切削力监测及预测系统能有效提高机床的加工质量。

经验频率公式参数变化对水文频率分析的影响

经验频率公式中可变参数a变化会影响水文变量理论频率的计算结果。为此,以江苏境内实测的年最高潮位、年最大日降雨量和年最大流量等3组水文样本数据为例,基于最大似然算法,研究a变化对Pearson TypeⅢ,Lognormal和Generalized Extreme Value等三型理论分布函数分析结果的影响规律。结果显示:随着a的增大,经验频率和理论频率的计算结果出现了规律性的变化;理论分布函数参数的估值也发生了规律性变化;相同重现期的样本变量设计值增大;优选的理论分布函数发生了变化;增加样本数量的长度,可以显著减小a变化对经验频率计算结果的影响。