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霄¨¨¨¨¨¨¨¨生基于分形维的锚杆有效振动信号特征的提取方法孟祥程钿尢,杨健辉引言8苏穸藕诺哪芰刻匦式,锚杆的安全性和耐久性是其支护的核心⋯。但特性,而且在复杂应力场作用下已经不再是处于简单的拉压状态,还有拉弯状态等,以及现场施工质量等因素的影响,从而给现场支护锚杆的有效检测与评价带来了极大的困难,特别是采用无损检测的方殉晌J导使こ讨兴叫柩芯坑虢饩龅墓键课题之一。通过无损检测的手段,主要是对锚杆施加一定提取与分析,最后得到振动信号的特征量和锚固力、锚固长度等之间的动态本构关系,从而实现对锚杆的实际工作状态进行可靠性评价。其中,对振动信号的提取与分析,特别是对振动信号的初始位置以及整周期位置的准确判定,是振动信号分析的关键。为了解决这一问题,根据分形理论的自相似原则和迭代生成原则所具有的不变性,对锚杆的振动信号进行准确地提取,得到锚杆振动的有效信号,然后再对信号的某单一特征缙德省⒄穹⑾辔坏进行研究,从而为建立相应的动态本构关系奠定了基础。杆,为了便于计算,假设锚杆锚固胶结良好,则张拉时锚固体与其周围岩体的相对位移极小,因此可以将锚固体与岩体黏结近似为刚性连接,图疚考虑到锚杆材料性质,在杆端纵向方向给其一瞬态激振,并作如下假定吲:①材料是均匀而且是各鳎ス觐眶私В骸У§鬣蘩《凑锚杆支护是岩土锚固技术的一种重要支护方因锚杆在高应力作用下,自身还存在着材料的蠕变法旧,的激振力并得到振动信号,然后再对振动信号进行幢碚鞣中卧谕ǔ5募负伪浠幌两类边界条件的数学模型岩土和煤矿的普遍支护形式采用树脂端锚锚树脂锚杆的力学模型简化过程。年第玻璃钢/复合材料摘要:振动信号特征的有效提取是动态信号分析与处理过程中的关键技术。根据振动过程中的能量特性,对锚杆的振动特性和能量之间的关系,用疞狣砑悦8嗽诼龀寮だ碌亩藕沤心D猓直鸬玫搅宋凑爬驼爬刺下的振动幅度波形,通过程序重现波形,然后采用分形维的方法对振动波形进行处理,获得了振动波形的初至以及整周期位置,从而证明了基于分形维的有效振动信号特征提取的可靠性。关键词:振动分析;无损检测;锚杆;能量特性;分形维;疞;中图分类号:文献标识码:文章编号:———,河南焦作;刑痪秩荆币瞬爬录蚧ρP收稿日期:基金项目:国家自然科学基金项目;深部矿井建设省重点学科开放实验室开放基金缓幽鲜〗逃萍脊关项目缓幽侠砉ご笱а芯可葱禄作者简介:孟祥程,男,硕士,主要从事岩石锚杆动力测试方面的研究,.锚固髦8酥Щ凑爬绷ρP爬绷ρP甅—簧度弹刚
万方数据
南掣罯和总振动能量式忽ぁ蚩傻妹8烁鞔#憾旱鲁砝紏%担痗一坠旧川“后撼荷匕又由第稣穸J降哪芰渴紼。拢鏊剑:而∞罕,⋯纛瓣瓯的D饧胺中挝治向同性的;②振动时位移处于线弹性范围;③锚杆界面在振动时保持平面,做整体运动;④不考虑锚杆纵向伸缩而引起的横向变形。这样所得到的力学模型⑼糽的振动控制方程即为:其通解形式为:其中,主函数通解为:若边界条件为一端固定,一端自由,即图,经计算,锚杆各次谐振频率成分能量与总能量其中,亭,ィ.%,.%,&若边界条件为一端固定,一端弹性支撑,即图虮呓缣跫#戈,:。驧唬骸。此时,若已知悼汕蟪龈鞲龉逃衅德省辤的数值解‘#嘤Φ闹髡裥臀#偶次谐波不再出现。而根据公式钡筛斩萲取无穷大时,即两端固定边界条件,此时,从谐振频率成分能量与