结合改进Weibull时间函数的开采沉陷动态预测模型

煤炭开采引起的地表沉陷是一个多维动态变化过程,动态预测可以获取采空区上方任意位置、时刻的形变大小,对保护地面基础设施和人民生命安全具有重要意义。为实现地表沉陷的动态预测,针对Weibull时间函数模型结构复杂、参数较多等不足,基于开采沉陷相关理论,建立了仅含一个模型参数,且可以准确描述地表点下沉量、下沉速度、下沉加速度的改进Weibull时间函数模型。在此基础上,结合已有的地表沉陷盆地模型,建立了一种新的开采沉陷动态预测模型,详细阐述了模型参数的确定方法及其对沉陷盆地形态的影响,并结合某矿313工作面和3214工作面实测数据验证了模型的预测精度和适用性。结果表明:改进的Weibull时间函数模型最大均方根误差为52 mm,最大相对误差为2.1%,较改进前分别提高了60.3%和64.4%;开采沉陷动态预测模型预测的下沉曲线形态和实测下沉曲线形态一致,最大均方根误差为17 mm,最大相对误差为1.76%,表明该模型可以预测地表沉陷过程,具有较好的适用性和可靠性。该研究结果可为矿区地表沉陷动态预测提供参考。

基于Weibull时间函数的采煤沉陷区地表动态沉陷预测模型

煤矿地表开采沉陷是一个复杂的时空过程,是矿山开采沉陷重点解决的问题。本文将时间参数引入到地表移动变形的动态预计中,分析了Weibull模型及其描述地表动态沉陷规律的适用性,并进行了参数分析,建立了地表动态沉陷预测模型。进行了实例分析。研究结果表明,参数n和k是该函数模型的重要参数,对描述地表动态移动变形量较为敏感;通过运用本文提出的地表动态移动变形预计模型,计算得到的地表下沉值相对误差均在7.0%以内,预计结果与实测结果较为吻合,预测模型可靠,预测结果可为相关减损措施的制定提供参考。

基于Weibull分布的石砌体单轴受压损伤本构模型

石砌体的本构模型是石砌体力学计算和有限元数值模拟的重要基础和前提条件。为了深入研究石砌体单轴受压下的本构关系,基于损伤力学理论,应用双参数Weibull分布函数反映损伤变量,根据石砌体单轴受压应力-应变全过程曲线的特征条件确定其参数,推导并建立了石砌体单轴受压损伤本构模型,将已有试验数据验证本构模型的正确性,并将本构模型与典型的砌体本构模型进行对比分析,最后应用本构模型对已有石砌体拱桥试验进行有限元分析以验证本构模型的适用性。结果表明:所建模型与已有石砌体单轴受压试验结果吻合良好;所建模型验证了石砌体损伤演化的一般规律,符合典型的砌体本构模型的一般趋势;所建模型可应用于石砌体结构有限元分析计算,适用性良好。

复合Mlinex损失函数下对数Weibull分布参数的Bayes估计

基于复合Mlinex损失函数,研究了对数Weibull分布的参数在先验分布为伽玛分布下的Bayes估计,E-Bayes估计和多层Bayes估计。并且用数值模拟的方法进行验证,结果表明3种估计方法的稳健性好。

基于Weibull分布的不同冻融介质下再生骨料透水混凝土耐久性能研究

为探究不同环境下再生骨料透水混凝土(RPC)耐久性变化规律,以3种再生骨料替代率(0、30%、50%)和4种冻融介质(H 2O、3.5%NaCl、5%Na_(2)SO_(4)、3.5%NaCl+5%Na_(2)SO_(4))为变量进行冻融试验。定期测定RPC质量损失率和相对抗压强度损失率,对RPC取样并进行扫描电镜(SEM)分析,以冻融试验下RPC相对抗压强度损失率为依据,利用Weibull函数对RPC进行寿命预测。结果表明,同一环境下,RPC质量损失率和相对抗压强度损失率随着再生骨料替代率的增加而增加;同一再生骨料替代率下,3.5%NaCl、5%Na_(2)SO_(4)、3.5%NaCl+5%Na_(2)SO_(4)均加速RPC冻融破坏,3.5%NaCl+5%Na_(2)SO_(4)对RPC质量损失率和相对抗压强度损失率影响最严重。由SEM分析可知RPC内部孔隙和侵蚀产物数量均因循环次数和冻融介质的变化呈现明显的差异性,NaCl和Na_(2)SO_(4)对RPC侵蚀破坏起着相互促进的作用。由寿命预测结果可知,H 2O中RPC-0可靠度退化持续时间最长,即预测寿命最长,为4675 h左右,3.5%NaCl+5%Na_(2)SO_(4)溶液中RPC-50可靠度退化持续啥时间最短,为2200 h左右,表明NaCl和Na_(2)SO_(4)对RPC侵蚀作用较为严重。

基于Weibull函数不同干燥方式下的茯苓干燥特性

为缩短干燥时间，克服茯苓块干燥后表面龟裂、易于破碎的缺陷，改善干燥品质；将自然晾晒、普通热风干燥、气体射流冲击干燥、真空脉动干燥4种技术应用于茯苓块的干燥，研究了茯苓的干燥特性；利用Weibull函数对其干燥曲线进行拟合并分析干燥过程，结合尺度参数、形状参数计算茯苓块的水分有效扩散系数、干燥活化能，并与Fick第二定律进行比较；测定了不同干燥条件下的破碎率、浸出物质量分数；并基于能耗、尺度参数、破碎率、浸出物质量分数对3种人工干燥方式进行了综合评价。结果表明：1）茯苓块在4种干燥方式下均表现为降速干燥，但普通热风干燥、真空脉动干燥前期存在升速段；2）Weibull 函数能够准确拟合不同干燥方式下的干燥曲线；尺度参数随着温度、风速的增加而减小；形状参数与干燥方式有关，普通热风、真空干燥的形状参数值均大于1，气体射流干燥的形状参数值均小于1；3）基于Weibull函数计算水分有效扩散系数、干燥活化能，可克服Fick第二定律只适用于降速干燥的缺陷；估算的水分扩散系数范围为3.90^10-9～20.40^10-9m2/s；干燥活化能为29.45～40.09 kJ/mol，且不同干燥方式间的活化能存在差异；4）不同干燥方式下茯苓块破碎率存在显著性差异（p〈0.05）；真空脉动与自然晾晒的破碎率均低于5.00%；试验参数范围内，气体射流的温度、风速与破碎率无相关关系，破碎率均值为62.68%；普通热风干燥方式下，破碎率随温度的升高而增大；5）真空脉动干燥方式下浸出物质量分数最高，为4.54%～4.75%；综合评价结果表明茯苓块的干燥宜采用真空脉动干燥技术。该研究探索了不同干燥技术下茯苓块的干燥特性和品质，为选择合适的干燥工艺提供了理论依据。

双参数Weibull分布砖混骨料再生混凝土损伤模型

目的 研究砖混骨料再生混凝土再生骨料中砖块的质量分数对再生混凝土抗冻性能的影响,为砖块质量分数不统一的再生骨料的再利用提供技术支持。方法 对再生骨料中不同砖块质量分数的再生混凝土进行冻融循环后的单轴压缩试验,确定再生混凝土经冻融及荷载作用的损伤变量D,并基于双参数Weibull概率函数及Lemaitre等效应变理论建立再生骨料中不同砖块含量的再生混凝土冻融循环作用后单轴受压本构模型。结果 所得的本构模型与试验曲线拟合度较好;损伤变量D与应变的关系呈S型曲线,曲线的陡峭程度反映了初始损伤Dn的大小及试件抵抗荷载的能力;得到了冻融循环次数、再生骨料中砖块质量分数与损伤变量的关系,经冻融循环后再生混凝土中再生骨料的砖块质量分数由0到30%时初始损伤度增加了32.5%。结论 再生骨料中砖块质量分数的增加,能够加快再生混凝土损伤演化的速度,使再生混凝土抗冻性能劣化。

基于Weibull分布函数的葡萄干燥过程模拟及应用

为了探究Weibull分布函数中各参数的影响因素及其在干燥中的应用,该文以不同干燥方法(气体射流冲击干燥、真空脉动干燥)、干燥温度(50、55、60和65℃)以及烫漂预处理(30、60、90、120s)的葡萄干燥过程为研究对象,利用Weibull分布函数对其干燥动力学曲线进行模拟并分析。研究结果表明:Weibull分布函数能够很好的模拟葡萄在试验条件下的干燥过程;尺度参数α与干燥温度有关,并且随着干燥温度的升高而降低;形状参数β与干燥方式和物料状态有关,但干燥温度对形状参数β的影响很小。计算了葡萄在干燥过程中的水分扩散系数Dcal在0.2982×10-9～2.7700×10-9m2/s之间,并根据阿伦尼乌斯公式计算出热风干燥和真空脉动干燥方法的干燥活化能分别为72.87和61.43kJ/mol。研究结果为Weibull分布函数在葡萄干燥过程的应用提供参考。

基于Weibull分布函数的马铃薯丁薄层热风干燥特性

为了实现马铃薯的规模化热风干燥,提高脱水制品的品质、降低生产能耗和成本,该文以薄层干燥试验为基础,研究了鲜切马铃薯丁在不同热风温度（40、50、60、70、80、90℃）、风速（0.5、1.0、1.5、2.5、3.5 m/s）和切丁长度（2.5、5、10、15 mm）条件下的干燥曲线、水分有效扩散系数和干燥活化能。利用Weibull分布函数拟合了干燥曲线,并建立了风温、风速和切丁长度与模型参数的定量关系。研究表明：鲜切马铃薯丁的热风干燥过程服从Weibull分布函数（R2=0.991～0.999）,是典型的降速干燥过程,模型的尺度参数与热风温度、风速和切丁长度有关;模型的形状参数与风速和切丁长度有关,而温度对其影响不显著（P〉0.05）;水分有效平均扩散系数在1.859～12.509×10-9 m2/s之间,与热风温度和风速显著相关（P〈0.05）,而物料切丁长度对其影响不显著（P〉0.05）;几何尺寸值与干燥物料的切丁长度和风速有关;马铃薯丁热风干燥的活化能为19.107 k J/mol。该研究可为马铃薯热风干燥提供理论和技术基础。

基于Weibull分布函数的超声强化热风干燥紫薯的干燥特性及过程模拟

为探讨直触式超声对热风干燥过程的强化效果,以紫薯为干燥试材,利用超声热风干燥设备,研究不同干燥温度(40、50、60、70℃)及不同超声功率(0、30、60 W)条件下,紫薯片的干燥特性和品质变化规律,并利用Weibull函数对干燥过程进行了动力学模拟。结果表明:随着干燥温度的升高和超声波功率的增加,干燥时间明显缩短,干燥速率显著提高;Weibull分布函数可实现较高的模型精度;尺度参数α范围在92.317~345.764 min之间,且随着干燥温度升高和超声功率增大而减小,形状参数β在0.817~1.032之间,表明超声强化热风干燥紫薯的干燥过程由内部扩散阻力控制;水分扩散系数D_(cal)的范围为1.205×10^(-10)~4.513×10^(-10) m^2/s,其值随干燥温度和超声功率的升高而增大;干燥活化能随着超声功率的增加而相应减少;在相同超声功率下,随着干燥温度升高,总酚和总黄酮含量基本呈现先升高后下降的趋势;在较低干燥温度条件下,增大超声功率有利于提高总酚和总黄酮含量,但在较高温度条件下,增大超声功率则不利于总酚和总黄酮成分的保持。将超声技术用于热风干燥过程的强化可有效提高干燥速率和干燥品质。

基于Weibull函数和Gamma函数的环境污染与经济增长的关系

环境库兹涅茨曲线是研究环境污染与经济增长之间关系的有效工具。传统的环境库兹涅茨曲线研究大多采用线性模型或对数线性模型，其在采用模型描述关系的问题上存在一定的不足。为克服这些不足，本文采用Weibull函数和Gamma函数形式的面板数据模型对中国29个省区1989～2005年四种环境污染指标人均排放量与人均收入之间的关系予以研究。结果表明Weibull函数和Gamma函数的面板数据模型拟合效果较好，且参数具有较好的解释能力；人均废水和人均SO2都随人均收入增加先上升后减少，在25000元附近出现结构转变点，而人均固体废弃物和人均废气随人均收入增加则呈现单调增加的变化趋势，潍有出现结构转变点。

基于Weibull分布函数的百合真空远红外干燥过程模拟及应用

为了探究百合的真空远红外辐射干燥的干燥特性,研究红外辐射板温度、干燥室压力和物料厚度三因素对百合真空远红外辐射干燥品质的影响。结果表明:提高辐射板温度、减小干燥室压力和物料厚度,均能明显缩短干燥时间,提高干燥速率;Weibull分布函数能够很好地模拟百合的真空远红外干燥过程(R2=0.995 3~0.999 7);尺度参数α与辐射板温度极显著相关(P<0.01),并随辐射板温度的升高而降低;形状参数β与干燥室压力及物料厚度有关;百合在干燥过程中的水分扩散系数Dcal在0.401 3×10-9~1.307 5×10-9 m2/s,干燥的活化能Ea为55.130 3kJ/mol,小于热风干燥的活化能86.911 2kJ/mol;降低干燥室压力有利于总酚含量的保持。辐射板温度140℃、干燥室压力12kPa时百合干制品色泽良好。研究结果可为百合真空远红外辐射干燥加工提供理论依据。

二参数Weibull分布函数对近地层风速的拟合及应用

该文用二参数Ｗｅｉｂｕｌ分布函数对武汉地区３年近地层５～１４６ｍ塔层６个层次的风速进行拟合，主要分析了分布函数中形状参数和尺度参数的获取方法．通过与实际值的对比，表明经验法优于最小二乘法．运用此方法，对近地层风能进行估算，其结果与常规方法的最大相对误差为２．７％，最小仅为０．１％．并在最后讨论了风能的垂直分布规律．

基于Weibull时间序列函数与负指数法的动态沉陷预计

为了探讨采矿过程中受时间和空间影响的地表移动变形的发生发展机理,提出了一种基于Weibull时间序列函数与负指数法的动态沉陷预计方法。该方法以研究描述地表沉陷区观测点下沉变化过程的Weibull时间序列函数为基础,认为Weibull时间序列函数在描述地表观测点沉陷的动态过程时,不仅能较好地拟合下沉-时间(wt)曲线,而且由此推出的速度-时间(v-t)曲线和加速度-时间(a-t)曲线也能够很好地符合地表沉陷随时间变化的物理过程。基于实测资料确定的负指数法在描述地表移动盆地时具有实践应用性强、预计精度高等特点,给出了走向主断面半无限开采负指数法的下沉预计公式及参数求取方法。根据主断面动态沉陷模型的一般形式,将Weibull时间序列函数与负指数预计函数相结合,建立了充分采动条件下沉陷盆地走向主断面的动态地表下沉、倾斜、曲率、水平移动和水平变形模型,并对某煤矿的地表动态沉陷进行了预计,结果表明,预计结果与实测结果具有很好的一致性,可为实现矿区地表动态沉陷预计提供参考。

Weibull分布函数在林分直径结构预测模型中的应用研究

利用weibull分布函数3个参数a,b,c的预测模型以及立地、林龄与径阶的相关模型和立地、林龄、径阶与径阶高的相关模型,给出了日本落叶松林分结构合理分布的理论参数和不同立地、各龄阶径阶分布的理论株数,为合理经营利用日本落叶松林分提供了科学的理论依据.

基于Weibull分布的电磁脉冲损伤函数Bayesian分析技术

Weibull分布是电磁脉冲易损性分析常常用到的一种分布。论文采用Bayesian分析方法运用Gibbs抽样技术求取了基于Weibull分布的固态继电器电磁脉冲损伤函数。

基于Weibull函数的玉米冷风干燥实验研究

实验以玉米为研究对象,对其进行冷风干燥处理,研究了不同干燥温度和风速对玉米干燥特性、裂纹率和膳食纤维性质的影响,同时利用Weibull分布函数对干燥曲线进行拟合并分析干燥过程。结果表明:Weibull分布函数决定系数R^2和卡方检验值χ~2分别在0.984~0.997和6.22×10^(-4)~9.43×10^(-4)之间,其尺度参数随温度和进口风速的升高而降低,不同干燥条件下玉米冷风干燥的形状参数均小于1;冷风干燥得到的玉米产品裂纹率及膳食纤维的破坏率均处于较低水平。因此,Weibull分布函数能够准确描述不同干燥条件下玉米的冷风干燥过程;冷风干燥可以提升干燥玉米产品的品质。

Weibull函数及其在干燥动力学研究中的应用

简要介绍了Weibull函数的基本理论,系统评析了干燥动力学研究中的Weibull函数及其应用。

使用Weibull函数对树高分布和直径分布的研究

使用Weibull函数拟合天然兴安落叶松林分直径分布和树高分布,根据X^2—检验结果表明,拟合效果良好。文中提出,如果H=αD~β关系成立,林分直径分布遵从Weibull分布时,其林分树高分布也遵从Weibull分布。并利用六块全林测高标准地资料,验证了这一理论。

基于Weibull函数的烤烟干筋期干燥动力学及颜色分析

【目的】分析干筋期烤烟主脉干燥特性和颜色变化,为干筋期烤烟烘烤工艺优化提供参考。【方法】以云烟87中部叶为试验材料,利用Weibull分布函数研究干筋期不同风速(低速、中速和高速)、相对湿度(12%、18%和24%)和干球温度(60、64、68和72℃)条件下烟叶主脉的干燥特性,并对烤后烟叶颜色参数值进行分析。【结果】干筋期烟叶主脉失水呈降速干燥,随着干筋期风速的增加、相对湿度的降低或干球温度的升高,干燥速率加快。利用Weibull分布函数可很好地描述干筋期烟叶主脉水分干燥曲线,尺度参数α随着风速的增加、干球温度的升高和相对湿度的降低而降低,形状参数β受干筋条件影响较小。基于Weibull分布函数的干筋期烟叶主脉估算水分扩散系数D_(cal)在1.994×10^(-10)~4.026×10^(-1)m^2/s,干筋期烟叶主脉干燥活化能E_a为56.57 kJ/mol。随着干筋期风速增加,烟叶亮度L*和正反面亮度差?L*增大,颜色偏亮黄色;随着干筋期相对湿度的增加,烟叶L*和正反面?L*减小,而红度a*、黄度b*和饱和度C*逐渐增大,颜色偏橘黄色;随着干筋期干球温度的升高,烟叶a*增大,颜色偏红棕色。【结论】烤烟干筋期采用较高的温湿度和较低的风速有利于提高干筋效率、增加烟叶饱和度。