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振动载荷对青砂岩冲击裂纹扩展及能量利用效率的影响

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清华大学学报(自然科学版) 2024年

作者：赵环帅潘永泰余超乔鑫曹行健牛学超中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院中国矿业大学(北京)矿山与城市固废资源化工程研究中心北京工业职业技术学院建筑与测绘工程学院

在岩石破碎过程中,外部加载方式是影响岩石力学特性与破裂行为的重要因素。振动、冲击是最常用的两种加载方式,但目前研究主要集中于单一加载方式,关于振动载荷对岩石在冲击过程中破裂特征的影响研究较少。该文结合室内试验与细观参数标... 详细信息

在岩石破碎过程中,外部加载方式是影响岩石力学特性与破裂行为的重要因素。振动、冲击是最常用的两种加载方式,但目前研究主要集中于单一加载方式,关于振动载荷对岩石在冲击过程中破裂特征的影响研究较少。该文结合室内试验与细观参数标定,建立青砂岩宏细观力学响应关系,对比分析了冲击、振动冲击复合加载下的裂纹扩展及能量利用效率。研究结果表明:在相同冲击速度作用下,增加振动频率或振幅,青砂岩裂纹数量与能量利用效率的增幅总体上均呈现出增大趋势。两种加载方式下,随着冲击速度的增大,青砂岩裂纹最大数量均呈接近直线形增长,拉伸裂纹的数量居多,裂纹的分布均呈X状共轭斜面特征,但振动冲击复合加载下裂纹增长速度相对较大;建立了振动载荷下裂纹增加的数量与冲击速度的定量关系。振动载荷对最大能量利用效率的增幅呈现出先快速增加后减小的趋势,最大增幅为0.725%。该研究初步探索了振动载荷对青砂岩冲击裂纹扩展及能量利用效率的影响,可为岩石破碎工艺参数的合理选择提供参考。

关键词：青砂岩振动载荷裂纹扩展断裂能

锤式破碎机冲击速率对青砂岩破碎效果及断裂能利用效率的影响

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煤炭科学技术 2024年第5期52卷 289-300页

作者：赵环帅潘永泰余超乔鑫曹行健牛学超岳帆凯中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083 中国矿业大学(北京)矿山与城市固废资源化工程研究中心北京100083 北京工业职业技术学院北京100042

锤式破碎机冲击速率直接影响着岩石破碎效果,为研究锤头冲击速率对青砂岩破碎效果及断裂能利用效率的影响,结合物理试验与细观参数标定,建立了青砂岩宏观−细观力学响应关系,采用颗粒流程序分析了锤式破碎机不同冲击速率下青砂岩的应力... 详细信息

锤式破碎机冲击速率直接影响着岩石破碎效果,为研究锤头冲击速率对青砂岩破碎效果及断裂能利用效率的影响,结合物理试验与细观参数标定,建立了青砂岩宏观−细观力学响应关系,采用颗粒流程序分析了锤式破碎机不同冲击速率下青砂岩的应力链特点、损伤劣化特征、声发射及裂纹变化,并研究了断裂能利用效率。结果表明:①青砂岩在破碎过程中,破坏微单元内部以拉力链为主,破坏边缘以压力链为主,在未破坏微单元内部压力链与拉力链相互交叉成网状,拉力链引起裂纹扩展,最终破坏是压力链和拉力链共同作用的结果。②青砂岩破坏形态分为局部破坏、扩展破坏及加剧破坏阶段,破坏微单元数量分为快速增加、逐渐变缓及稳定阶段。冲击速率越大,破坏微单元数量稳定值增加幅度越大,且破坏微单元数量与冲击速率近似服从直线分布。③随着冲击速率的增加,青砂岩裂纹累计数量分为快速增加与稳定阶段。裂纹萌生阶段,以剪切裂纹为主,初始输入能量主要用于剪切裂纹的生成,而后拉伸裂纹所占的比例逐渐增加,且最终以拉伸裂纹为主。④青砂岩在破坏过程中,断裂能分为快速增加、逐渐变缓及稳定阶段。断裂能利用效率分为快速增加、缓慢增加及缓慢下降阶段,最大值为10.851%,并建立了断裂能利用效率与冲击速率的定量化关系。研究结果不仅从细观角度对青砂岩破碎效果及断裂能利用效率进行了初步探索,也可为锤式破碎机破碎过程中工艺参数的合理选择提供参考。

关键词：锤式破碎机青砂岩冲击速率裂纹断裂能

超声振动作用下青砂岩细观损伤演化规律及断裂能利用效率研究

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岩石力学与工程学报 2024年第7期43卷 1646-1661页

作者：赵环帅潘永泰余超曹行健乔鑫中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083 中国矿业大学(北京)矿山与城市固废资源化工程研究中心北京100083

超声振动破岩技术具有显著优势和发展潜力,为研究超声振动作用下岩石细观损伤演化规律及断裂能利用效率,结合物理试验与细观参数标定,建立青砂岩宏-细观力学响应关系,分析超声振动作用下接触力场、破坏特征及裂纹特点的演化规律,研究断... 详细信息

超声振动破岩技术具有显著优势和发展潜力,为研究超声振动作用下岩石细观损伤演化规律及断裂能利用效率,结合物理试验与细观参数标定,建立青砂岩宏-细观力学响应关系,分析超声振动作用下接触力场、破坏特征及裂纹特点的演化规律,研究断裂能利用效率。研究结果表明:(1)在激励初期,最大接触力集中于青砂岩上端,而内部接触力较小,呈现出明显的“V”型。随着激励增加,接触力不断增大,原来杂乱分布的接触力逐渐呈规则分布,以波浪状向下端传递。(2)青砂岩破坏过程分为裂纹萌生、扩展、贯通3个阶段,最终破坏呈现出单侧剪切破坏特征。在相同振动频率下,随着振幅增加,青砂岩破坏块体与裂纹数量总体上呈斜向上增长的趋势;在相同的振幅下,随着振动频率增加,青砂岩的破坏块体与裂纹数量呈波动趋势。(3)剪切裂纹声发射次数最大值出现的时间最早,拉伸裂纹声发射次数最大值出现的时间次之,拉伸与剪切裂纹累积裂纹数量相等出现的时间最晚。超声振动激励初期,青砂岩以剪切裂纹为主,最终以拉伸裂纹为主,拉伸作用在破坏过程中起主要作用。在此过程中,裂纹主要是以超声振动载荷平行的方向扩展为主,而水平方向裂纹扩展较少。(4)在相同振动频率下,随着振幅增加,青砂岩断裂能利用效率呈现出下降并波动的趋势;在相同的振幅下,随着振动频率增加,青砂岩断裂能利用效率呈波动的趋势,断裂能利用效率范围为9.448%~12.456%。研究结果可为岩石破碎工艺参数的合理选择提供参考。

关键词：岩石力学青砂岩超声振动颗粒流模拟损伤演化裂纹断裂能

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加载速率对青砂岩抗拉特性及断裂能耗的影响

中山大学学报(自然科学版)(中英文) 2024年

作者：赵环帅潘永泰乔鑫王星宇毕研琨余超曹行健中国矿业大学化学与环境工程学院/矿山与城市固废资源化工程研究中心

结合室内试验与细观参数标定，建立了青砂岩宏-细观力学关系，分析了青砂岩在不同加载速率下的力学特性、裂纹演化规律与能量利用效率。结果表明：（1）加载速率小于0.1 m/s时，青砂岩应力-应变曲线形态基本一致，无明显的差异性；且加... 详细信息

结合室内试验与细观参数标定，建立了青砂岩宏-细观力学关系，分析了青砂岩在不同加载速率下的力学特性、裂纹演化规律与能量利用效率。结果表明：（1）加载速率小于0.1 m/s时，青砂岩应力-应变曲线形态基本一致，无明显的差异性；且加载速率越小，脆性破坏越显著。拉力链是导致裂纹扩展与延伸的主导原因，而最终断裂是压力和拉力链相互作用的结果。（2）青砂岩破裂形态可分主裂纹为主、次生裂纹出现、次生裂纹贯穿的破坏形式。随着加载速率的增加，青砂岩裂纹数量与破裂微元数量基本上呈现出相似趋势。（3）加载速率为0.000 5～0.1 m/s，输入能-断裂能曲线呈现上下波动现象，但波动范围较小；在加载速率为0.5～1 m/s时，输入能呈直线增加趋势，断裂能呈先快速增加后变缓的趋势，能量利用效率主要集中于10.262%～11.511%。

关键词：青砂岩加载速率巴西劈裂抗拉特性断裂能

基于熵值统计分析法对能源安全影响因素的研究

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财经界 2021年第6期 181-182页

作者：曹行健南京信息工程大学

文章以深入研究和解读中国的能源安全状况为目的,通过文献研究和数据分析相结合的研究方法最终得出了中国能源安全程度虽然随着时代发展不断进步,但是目前仍没有达到令人满意程度的基本结论。为了实现中国能源安全的不断提升,文章提出... 详细信息

文章以深入研究和解读中国的能源安全状况为目的,通过文献研究和数据分析相结合的研究方法最终得出了中国能源安全程度虽然随着时代发展不断进步,但是目前仍没有达到令人满意程度的基本结论。为了实现中国能源安全的不断提升,文章提出了以优化能源消费结构为代表的三项策略,这也是本文的重要研究成果。

关键词：能源安全熵值法分析法石油

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基于单片机的低功耗记秒器系统

洛阳师范学院学报 2018年第11期37卷 20-24页

作者：刘顺财曹行健福州理工学院工学院福建福州350014 电子科技大学四川成都611731

本文设计了一款低功耗的记秒器系统,系统以单片机为核心,辅以复位按钮、动态数码管显示器、74LS13译码器等构成了一个硬件系统,并利用单片机的定时中断,显示函数和键盘函数等,实现了一个具备清零记秒功能、暂停停止记秒、重新观看之前N... 详细信息

本文设计了一款低功耗的记秒器系统,系统以单片机为核心,辅以复位按钮、动态数码管显示器、74LS13译码器等构成了一个硬件系统,并利用单片机的定时中断,显示函数和键盘函数等,实现了一个具备清零记秒功能、暂停停止记秒、重新观看之前N个记秒数据和记录N个记秒时间的记秒器系统,且系统能在1个小时不使用后自动进入到休眠状态.

关键词：单片机定时中断记秒器低功耗

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行星际磁通量绳尺度的幂律谱分布

天文研究与技术 2010年第1期7卷 1-7页

作者：冯恒强曹行健洛阳师范学院物理与电子信息学院洛阳471022 同济大学上海210092

利用最小二乘法拟合了1995年1月至2001年9月Wind卫星观测到的行星际磁通量绳。根据拟合所得磁通量绳的直径,分析了行星际磁通量绳在这段时间内的发生率随磁通量绳直径D变化的关系,发现磁通量绳的发生率P(D)随直径D的变化可近似以幂律形... 详细信息

利用最小二乘法拟合了1995年1月至2001年9月Wind卫星观测到的行星际磁通量绳。根据拟合所得磁通量绳的直径,分析了行星际磁通量绳在这段时间内的发生率随磁通量绳直径D变化的关系,发现磁通量绳的发生率P(D)随直径D的变化可近似以幂律形式表示为:P(D)≈64D-0.768。行星际磁通量绳的发生率相对其直径的幂律分布表明所有行星际磁通量绳很可能是同一类现象且有共同的源,即它们都是太阳上日冕物质抛射的行星际对应物,只不过小尺度的磁通量绳对应较小的日冕物质抛射。最后,对行星际磁通量绳、日冕物质抛射和太阳耀斑的可能关系做了讨论。

关键词：行星际磁场磁通量绳幂律谱日冕物质抛射

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面向智慧交通的图像处理与边缘计算

中国图象图形学报 2022年第6期27卷 1743-1767页

作者：曹行健张志涛孙彦赞王平徐树公刘富强王超彭飞穆世义刘文予杨铀同济大学电子与信息工程学院上海201804 上海大学通信与信息工程学院上海200444 同济大学设计创意学院上海200092 华中科技大学电子信息与通信学院武汉430074

随着全球人口的持续增长和城市化进程的加速,道路拥挤、交通事故和污染排放增加等问题日益严重。智慧交通系统旨在借助先进的信息与通信技术建成高效安全、环保舒适的交通与运输体系,提供全方位的交通信息服务和安全高效、经济快捷的交... 详细信息

随着全球人口的持续增长和城市化进程的加速,道路拥挤、交通事故和污染排放增加等问题日益严重。智慧交通系统旨在借助先进的信息与通信技术建成高效安全、环保舒适的交通与运输体系,提供全方位的交通信息服务和安全高效、经济快捷的交通运输与出行服务。经过各国多年来的竭力推进与发展,智慧交通系统在交通管理、自动驾驶与车路协同等方向均得到广泛的应用。智慧交通的发展离不开通信、计算机与控制等研究方向的突破与创新。其中,图像处理作为智慧交通系统的核心技术之一,它的研究进展直接影响着智慧交通系统的部署。图像处理技术是指计算机对图像进行增强、复原、提取特征、分类和分割等技术处理,通过对交通视觉图像的处理,为智慧交通系统的感知、识别、检测、跟踪和路径规划等功能提供了最直接与重要的信息。此外,面对智慧交通系统所产生的大量数据计算任务,边缘计算技术则将中心云服务下沉至各边缘节点附近,不但能够优化算力负载分配,还能够满足智慧交通应用与服务对低时延、高响应速度的需求。本文从智慧交通系统的发展现状入手,分别围绕面向智慧交通的图像处理与边缘计算技术,阐述其研究热点与前沿进展,汇总与比较国内外的相关学术和产业成果,并对智慧交通系统中的图像处理及边缘计算技术未来的发展进行总结分析与趋势展望。

关键词：智慧交通系统(ITS) 图像处理边缘计算自动驾驶车路协同(CVIS) 深度学习

加载速率对碳纤维布被动约束煤能量演化的影响

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煤炭学报 2024年第S1期49卷 236-247页

作者：李庆文禹萌萌高森林刘艺伟曹行曾杏钢黄筱辽宁工业大学土木建筑工程学院辽宁工程技术大学土木工程学院重庆交通大学土木工程学院

为探究加载速率对碳纤维（CFRP）布被动约束煤能量演化特征的影响规律，利用SAM–2000型电液伺服岩石力学试验系统，开展了不同加载速率下CFRP被动约束煤样单轴压缩试验。研究结果表明：CFRP被动约束煤样总能量随轴变形增加呈以“下凹... 详细信息

为探究加载速率对碳纤维（CFRP）布被动约束煤能量演化特征的影响规律，利用SAM–2000型电液伺服岩石力学试验系统，开展了不同加载速率下CFRP被动约束煤样单轴压缩试验。研究结果表明：CFRP被动约束煤样总能量随轴变形增加呈以“下凹状”渐增至某平稳斜率，单层工况下平稳斜率均小于双层的，且前者斜率增速大于后者的，但最大加载速率下其平稳斜率为断崖式骤增；峰值点总能量及其增长比均随CFRP层数的增加而增大，且CFRP层数对煤峰值点总能量及其增长比影响的显著性明显优于加载速率的，获得了不同速率下峰值点总能量增长比的函数演化规律，并建立了兼顾考虑加载速率与CFRP层数的响应曲面；当加载速率最小（大）时，峰值点耗散能率增长比均随CFRP层数增加而减小，且最大加载速率下其值约为加载速率最小时的6.03～8.87倍，在速度1.67×10-3～1.67×10-2mm/s内，峰值点耗散能率及其增长比均随层数增加而增大，获得了不同加载速率下峰值点耗散能率增长比的函数演化规律，并建立了兼顾考虑速率与CFRP层数的响应曲面；被动约束煤样弹性能耗比随轴变形增加呈现先快速陡降过渡为缓降至稳态拐点后又从缓增过渡为快速陡增的特点，呈“鱼钩”状，在峰值附近的弹性能耗比出现连续形似阶梯状突变，表明裂隙在快速发育。

关键词：加载速率煤被动约束单轴压缩试验能量耗散