采用原子分解能量熵的低频振荡主导模式检测方法

针对互联电力系统普遍存在的低频振荡现象,提出一种检测低频振荡主导模式的新方法,来克服以往方法不能准确识别主导模式以及无法自适应揭示振荡模式时变特性的缺点。根据振荡信号特点,选取衰减正弦量模型表示原子库。由功角轨迹,通过原子分解法从原子库中辨识出各模态参数,在辨识过程中计算原子分解能量熵,通过比较能量熵大小识别出低频振荡主导模式。该方法不受系统阶数影响且具备较强的数据处理能力,能揭示各模式间复杂的动态特性和非线性作用,可用于低频振荡在线分析。2个仿真算例结果表明,该方法能准确检测出系统低频振荡的主导模式,所得结果与正规形理论分析结果相同,从而验证了所提方法的正确性和有效性。

正常成人宽频声导抗能量反射的初步研究

目的探讨听力正常成人宽频声导抗（wide band typanometry,WBT）能量反射（energy reflectance,ER）的特点。方法对31例（51耳）听力正常成人的ER值进行测量,计算其均值及标准差,并将ER值测试结果进行形态学上的归类和统计分析。结果在0.25~8.0 kHz范围内,ER值在低频区较大并接近1,随着频率增加ER值逐渐减小并在2.5~3.0 kHz达最小值,之后随频率继续增加而增加,8.0 kHz后再次反转下降。ER值随频率变化的规律从形态学特点上概括分三类：对称的＂W＂型、不对称的＂W＂型和＂U＂型,三类ER的切迹中心频率（central frequency,CF）均在0.7~3.9 kHz范围内。结论0.7~3.9 kHz范围内的声音能量能最有效进入中耳,且此频率范围同言语频率（0.5~4.0 kHz）非常相近,对言语感知十分重要。

砂岩单轴压缩微震响应小波包能谱特征

选取砂岩岩样,通过装有ESG微震监测系统的MTS液压伺服试验机进行单轴压缩实验,分析在加载模式下的岩石强度及变形破坏特征。运用小波包能量谱理论,提取了突变信号的频带能量和事件数,获得了砂岩单轴压缩条件下的应力应变曲线以及应力应变过程曲线中4个阶段的微震响应特征。在初始压密和弹性阶段,没有微震信号、频带归一化能量为零、事件数为零;在应力屈服阶段,微震信号多、频带归一化能量大、有大量事件数产生;在破坏阶段,微震信号丰富、频带归一化能量达到峰值后降低、事件数减少。砂岩破裂微震信号频率响应主要集中在375-625 Hz。由于岩石每个变形阶段具有不同的微震响应特征,因此,可用微震动态响应小波包能谱特征来表征岩石的微观损伤演化和预测现场工程岩体的宏观断裂失稳过程。

具有轴向静应力的变截面岩石应力波频散特性

针对深部岩块几何特征复杂并处在高地应力环境中的工程实际,研究不同轴向静应力和变截面率对岩石应力波频散特性的影响。制备不同变截面率的红砂岩长试件,采用动静组合加载装置,进行不同轴向静应力下的应力波传播试验。采集不同测点处的应力波时域信号,分别进行快速傅里叶变换和小波包变换,研究轴向静应力与变截面率对红砂岩的应力波频谱、主频及频带能量的影响,以频域的角度表征应力波传播衰减机理。研究结果表明:随着轴向静应力的增大,应力波频谱峰值先大幅下降后趋于平缓,其几何衰减速率随变截面率增加的变化趋势由上升变为下降;应力波主频随静应力增加呈现"先增大—再减小—后平缓"的变化特征,主频随变截面率增加的变化趋势由下降变为上升;应力波频带能量在0~15.63k Hz间占比最大,随着静应力的增加,主振频带能量先往高频带发展,后趋向于低频带。

震源延迟叠加技术及应用效果

延迟叠加爆炸是针对高分辨率和深层地震勘探而提出来的一种激发方式。这种激发方式能在保证地震分辨率的前提下有效提高地震波能量 ,在地震波的入射角范围内 ,有效克服非球形炸药激发引起的地震波传播的方向性。应用弹性波动力学对多级延迟爆炸进行理论研究 ,结合实际试验资料 ,研究了延迟爆炸情况下激发参数对地震波能量、主频、频宽等的影响。从几何地震学出发 ,分析了不同时间激发的地震波在地下空间中的干涉情况 ,对其能量传播的方向性进行了研究。理论分析和试验效果表明 ,延迟叠加震源与相同药量的普通震源相比 ,激发地震波的主频高 ,频带宽 ,增强了下传能量 ,降低了次生干扰 ,在高分辨率和深层地震勘探中具有明显的优势。

砂岩单轴压缩破坏全过程声发射主频特征分析

通过单轴压缩声发射实验获得红砂岩受压破坏全过程的声发射低频、高频信号及力学特征,对获得的信号波形采取小波阈值去噪后提取其主频,基于频谱分析理论,分析了砂岩破坏全过程的主频变化特征和频带能量占比规律。研究结果表明:声发射信号主频值分为10~25 k Hz、45~60 kHz、120~135 k Hz、140~155 kHz、160~175 k Hz密集度明显的5个特征频段,其中45~60 k Hz的频段对应着岩石试样发生破坏时的主要破坏模式,高于45~60 kHz的频段和低于45~60 kHz的频段分别对应着微小裂纹的萌生和较大裂隙的形成;主频频率变化特征在岩石变形破坏各阶段表现不同,压密至弹性变形阶段内,较为集中,主要存在于特征频段内,进入微裂隙稳定发展阶段后,分布范围由较为集中朝复杂离散方向转变,裂隙扩展至破坏阶段,在更加离散化的同时又相对集中;岩石临近破裂时,声发射信号主频段更加离散化;声发射信号频带能量主要集中在0~250 k Hz,其中46.875~62.5 k Hz和234.375~250 k Hz频带的能量占比随荷载的增加,分别减小与增大。

采动效应微震特征及其变化规律

依据采动应力是煤与瓦斯突出的外在动力,构建煤巷采动微震监测系统,分析煤壁崩落过程及其诱因,研究顶板、煤壁破裂微震动态响应特征,了解采动应力显现、调整变化规律。优选小波基函数,按照频率顺序将半小时内396次采动效应触发的微震事件进行小波包4层分解、重构;根据采动顺序和信号优势频带,将采动微震响应信号划分为爆破、煤壁崩落、顶板和煤壁破裂4类信号,采用归一化频带能量分析顶板、煤壁破裂事件的变化趋势。爆破冲击和顶板压力导致煤壁崩落,顶板压力还会导致煤壁破裂,顶板和煤壁破裂是煤巷采动应力的具体显现。顶板压力初期显现剧烈,爆破结束1.6 s内煤壁发生5次崩落,1.933 s时达到峰值、24.89 min趋于稳定;顶板破裂事件主要集中在初期2 min内,相应的事件率为76.2%。煤壁压力滞后顶板压力5.8 s后显现,3.71 min后达到峰值、29.217 min稳定;煤壁破裂事件主要集中在初期5 min内,相应的事件率为45.9%。顶板、煤壁破裂事件及其优势频带能量变化趋势揭示采动应力转移、调整过程,采动效应稳定与否可用于煤与瓦斯突出预警,并值得进一步深入研究。