基于盒维数与锚杆无损检测技术的杆体应力波特性研究

作     者：李旭锋 赵毅 LI Xufeng;ZHAO Yi

作者机构：山西焦煤山煤国际凌志达煤业公司山西长治046000 太原理工大学矿业工程学院山西太原030000 

出 版 物：《煤炭工程》 (Coal Engineering)

年 卷 期：2024年第56卷第3期

页      面：130-135页

学科分类：081901[工学-采矿工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 

主　　题：锚杆无损检测 剪切力 轴向载荷 盒维数 应力波特性 

摘      要：为了研究复杂岩层中剪切力与轴向载荷对反射信号特性的影响,将分形维数中的盒维数与应力波特性参数应用到锚杆无损检测之中。通过在锚杆自由端中间加载不同大小的集中载荷,分析了同一试件上加载不同的动态载荷力与不同试件加载不同剪切力对应力波特性的影响。使用MATLAB软件对检测信号进行盒维数计算,研究在不同情况下的盒维数变化规律;对检测信号幅值、有效值、标准差、幅频进行分析,判断其信号强度及其规律。研究结果表明:随着锚固结构轴向载荷与锚杆自由端剪力的逐渐增加,信号强度逐渐减弱;剪切力大小影响锚杆的极限承载能力,随着剪切力的逐渐增大,盒维数会不断增加,锚固结构的极限承载能力也会增加;随着轴向载荷的不断增大,盒维数先增大后减小,在盒维数最大值处锚固结构失效。