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滇中新近系软岩工程地质特性及其对隧道围岩稳定性的影响研究——以柳家村隧洞为例

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滇中新近系软岩工程地质特性及其对隧道围岩稳定性的影响研究——...

作者：赖远超成都理工大学

学位级别：硕士

本文以项目“滇中引水工程(万家-新庄)软弱岩土体工程地质特性及对工程的影响深化研究专题”为依托,研究了滇中引水工程中新近系上新统石灰坝组(N)软岩的工程地质特性,并通过数值模拟软件建模分别分析了在蠕变作用以及流固耦合作用下新... 详细信息

本文以项目“滇中引水工程(万家-新庄)软弱岩土体工程地质特性及对工程的影响深化研究专题”为依托,研究了滇中引水工程中新近系上新统石灰坝组(N)软岩的工程地质特性,并通过数值模拟软件建模分别分析了在蠕变作用以及流固耦合作用下新近系软岩围岩的稳定状况。滇中引水工程万家-新庄段线路总长141.91Km,隧洞9条,累计长度129.68Km,占线路总长的90.74%,其中新近系软岩分布较为普遍。沿线新近系地层均为上新统石灰坝组,时代新,成岩程度低,岩质软弱,属于软岩或极软岩,主要分布于新生代盆地内,沉积环境为干旱干旱河湖相沉积,岩性以粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、碳质泥岩以及砾岩为主。本文以直剪试验、携带式剪切试验、三轴试验、剪切蠕变试验、膨胀性试验以及膨胀后耐崩解等试验为研究手段,旨在研究滇中引水工程中新近系上新统石灰坝组(N)软岩的物理力学、水岩作用以及变形等的工程地质特性,得出结论如下:(1)进行试验的新近系软岩包括粉砂质泥岩和泥质粉砂岩两种,其粘聚力较低,力学性质较弱,在工程运用中,内摩擦角约为18°8°,粘聚力约为330KPa,并就岩体风化状况、裂隙发育及饱水状态等情况进行相应的折减。(2)新近系粉砂质泥岩饱水-失水循环状态下力学性质极差,在该状态下,孔隙水与岩体内部矿物发生物理化学反应,极大地削弱了新近系粉砂质泥岩的抗剪强度及其力学性质参数,其中此状态下的剪应力τ较滇中红层泥岩的天然状态和长期饱水状态而言,减少了24%和55%;粘聚力c较滇中红层泥岩的天然状态和长期饱水状态而言,分别减少了16%和94%。(3)新近系泥质粉砂岩软化系数范围在0.35.42之间,遇水软化效应明显;平均膨胀力可达980KPa,表现出强膨胀性;膨胀后耐崩解系数小于0.7,表现出中强崩解性。(4)新近系泥质粉砂岩的膨胀应力主要源于岩体内部矿物与水分子发生物理化学反应产生的力,而膨胀过程的快慢则受限于岩体内部颗粒晶体的结构的好坏、微裂隙的发育程度以及地质环境的好坏等因素,进而提出蕴含膨胀力的概念,计算得知新近系软岩平均蕴含膨胀力较试验测得膨胀力增加了50KPa,对工程的稳定性有一定的影响。(5)为了解时间对隧洞开挖后新近系软岩围岩的影响,本文建立了滇中引水工程柳家村隧洞开挖的蠕变模型,研究得出隧洞开挖后1个月后,洞顶1.5倍洞径范围内出现向下移动现象,且最大位移为60mm,相对于隧洞纯开挖增加了约1倍;洞底3倍洞径范围内出现向上移动的现象,且最大位移为68mm,相对于隧洞纯开挖增加了约1.42倍;左右洞壁位移范围在3倍洞径内,且两侧位移云图呈对称状态,最大位移量达45mm,相对于纯开挖增加约0.67倍。(6)通过Flac 3D进行模拟,隧洞开挖后洞顶与洞底围岩初始蠕变量为40mm,左右洞壁围岩初始蠕变量为20mm;开挖后1个月内,洞顶、左右洞壁以及洞底的等速蠕变量可达20mm,平均蠕变速度为0.67mm/d。(7)通过Flac 3D进行隧洞开挖模拟,当隧洞开挖后,孔隙水从洞周流入洞内,且洞壁处出现最小孔隙水压力值,并从洞壁沿着隧洞半径方向往岩体内不断增大。新近系软岩围岩洞壁出现负孔隙水压力,危害较大,隧洞开挖后应及时对孔隙水处理并支护。

关键词：新近系软岩剪切蠕变水理性质 Flac 3D模拟

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饱水-失水循环下泥岩的剪切蠕变特性研究

水利水电技术 2019年第7期50卷 195-201页

作者：赖远超李朋伟邓辉刘东苏航成都理工大学环境与土木工程学院四川成都610059 成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室四川成都610059

为研究滇中红层泥岩在饱水-失水循环作用下的剪切蠕变特性,采用YBL-300剪切流变仪开展了剪切流变试验。试验结果表明:(1)滇中红层泥岩在法向正应力较低时,饱水-失水循环下的泥岩蠕变剪应力相较于饱和状态与天然状态下的分别减少了74%与7... 详细信息

为研究滇中红层泥岩在饱水-失水循环作用下的剪切蠕变特性,采用YBL-300剪切流变仪开展了剪切流变试验。试验结果表明:(1)滇中红层泥岩在法向正应力较低时,饱水-失水循环下的泥岩蠕变剪应力相较于饱和状态与天然状态下的分别减少了74%与79%;(2)饱水-失水循环引起了剪切蠕变曲线中出现“台阶”现象,而在同一级蠕变曲线中,饱水-失水循环次数的增多,“台阶”现象逐渐消失;(3)法向正应力较小时,饱水-失水循环对泥岩的剪切蠕变特性影响较大,随正应力增大,影响逐渐减小;(4)通过五元件粘弹性剪切蠕变模型和幂函数型经验模型构建了饱水-失水循环泥岩剪切蠕变应变-时间线方程,并得出与试验相符的应变-时间模拟线。

关键词：滇中红层软岩剪切蠕变饱水-失水循环蠕变方程

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新近系泥质粉砂岩水理特性室内试验研究

人民长江 2020年第9期51卷 169-174页

作者：李万才赖远超邓辉郝浩陆泌锋成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室四川成都610059

为了研究滇中新近系泥质粉砂岩的水理特性,首先通过扫描电镜和X射线衍射获取其微观结构状态和矿物成分及其相对含量;然后通过膨胀性试验、膨胀后再耐崩解试验量化了含水状态对新近系泥质粉砂岩的影响程度;再从微观角度定性分析了新近系... 详细信息

为了研究滇中新近系泥质粉砂岩的水理特性,首先通过扫描电镜和X射线衍射获取其微观结构状态和矿物成分及其相对含量;然后通过膨胀性试验、膨胀后再耐崩解试验量化了含水状态对新近系泥质粉砂岩的影响程度;再从微观角度定性分析了新近系泥质粉砂岩的膨胀机理。研究结果表明:新近系泥质粉砂岩平均膨胀力可达980 kPa,表现出强膨胀性;膨胀后耐崩解系数小于0.7,表现出中强崩解性。该新近系泥质粉砂岩的膨胀应力主要源于岩体内部矿物与水分子发生物理化学反应产生的力,而膨胀过程的快慢则受限于岩体内部颗粒晶体结构的好坏、微裂隙的发育程度以及地质环境的好坏等因素,进而提出“蕴含膨胀应力”的概念。计算得知该新近系泥质粉砂岩平均蕴含膨胀应力较试验测得膨胀力增加了50 kPa,对工程的稳定性有一定的影响。

关键词：新近系泥质粉砂岩水理特性膨胀性崩解性蕴含膨胀应力

班达水电站中坝址区岸坡卸荷形成机制物理模拟研究

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人民珠江 2019年第1期40卷 109-115页

作者：刘东邓辉苏航赖远超丁军浩成都理工大学地质灾害防治与地址环境保护国家重点实验室四川成都610059 成都市勘察测绘研究院四川成都610081

根据对班达水电站中坝址的野外调查资料,并结合河谷演化历史以及相似理论,利用物理模拟实验再现了河谷下切卸荷条件下岩体的变形破坏过程以及力学机制,在试验得出数据基础之上,对岩体的卸荷特征以及岩体内的应力变化和位移变化进行分析... 详细信息

根据对班达水电站中坝址的野外调查资料,并结合河谷演化历史以及相似理论,利用物理模拟实验再现了河谷下切卸荷条件下岩体的变形破坏过程以及力学机制,在试验得出数据基础之上,对岩体的卸荷特征以及岩体内的应力变化和位移变化进行分析。研究结果表明:河谷的下切过程中两岸岸坡浅表部岩体产生了明显的卸荷破裂裂隙,但坡体深部破裂裂隙不明显;监测数据显示,河谷下切使得坡体内压力降低且岩体向着临空面有明显的水平位移。

关键词：相似理论河谷下切物理模拟卸荷位移

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滇中红层泥岩与其重塑土的膨胀力研究

人民珠江 2019年第1期40卷 31-35页

作者：赖远超邓辉苏航王红娟成都理工大学环境与土木工程学院四川成都610059

为研究滇中红层泥岩的膨胀应力,通过改变密度与含水率的方法研究了泥岩重塑土膨胀应力与密度、含水率之间的关系式,进而推广到泥岩膨胀应力与密度、含水率之间的关系式。结果表明:(1)泥岩的重塑土的膨胀应力并不是受密度或者含水率单一... 详细信息

为研究滇中红层泥岩的膨胀应力,通过改变密度与含水率的方法研究了泥岩重塑土膨胀应力与密度、含水率之间的关系式,进而推广到泥岩膨胀应力与密度、含水率之间的关系式。结果表明:(1)泥岩的重塑土的膨胀应力并不是受密度或者含水率单一因素影响,而是两者进行耦合的,故而拟合重塑土膨胀应力与密度、含水率之间的关系式;(2)泥岩与其重塑土的膨胀应力相差较大,这主要是由两者间的体积、密度、含水率以及与水接触面面积不同所导致;(3)在泥岩重塑土膨胀应力与密度、含水率之间关系式的基础上,充分考虑泥岩与其重塑土之间的与水接触面积比例系数、体积比例系数以及孔隙度比例系数,进而推广得到泥岩的膨胀应力与含水率、密度之间的关系式,计算证明可信度在92. 9%以上。

关键词：红层泥岩膨胀应力重塑土孔隙度

基于合成孔径聚焦法的金属板状构件缺陷重构研究

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基于合成孔径聚焦法的金属板状构件缺陷重构研究

作者：鲍远超安徽理工大学

学位级别：硕士

内圆弧齿剐削机理有限元分析与工艺参数优化方法研究

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内圆弧齿剐削机理有限元分析与工艺参数优化方法研究

作者：倪远超天津职业技术师范大学

学位级别：硕士

剐齿技术与传统齿轮加工技术相比有着高效率、高精度等优势,但由于剐齿加工独特的切削力、热特征,导致剐齿刀具出现易磨损,易崩刃等问题,实际使用时需要不断对刀具进行重新刃磨,极大阻碍了剐齿技术的工程应用。目前国内外市场虽然涌现... 详细信息

剐齿技术与传统齿轮加工技术相比有着高效率、高精度等优势,但由于剐齿加工独特的切削力、热特征,导致剐齿刀具出现易磨损,易崩刃等问题,实际使用时需要不断对刀具进行重新刃磨,极大阻碍了剐齿技术的工程应用。目前国内外市场虽然涌现出了一批优秀的数控剐齿机床,但其配套的剐齿刀的研发工作尚不成熟,并不能很好解决上述问题。前期研究表明,刀具切削过程中产生的切削力和切削温度,对刀具的磨损有着重要的影响。因此本文从剐齿加工过程中剐齿刀受到的切削力和切削温度的角度,研究剐齿切削机理和工艺参数的优化方法,以降低剐齿刀的磨损,提高剐齿刀的使用寿命。本文以针齿壳内圆弧齿为典型件,建立了剐齿加工的有限元仿真模型。对切削刃扫掠轨迹、刀具与工件共轭点位置、切屑面积变化规律进行了分析。构建了剐齿加工针齿壳内圆弧齿的运动坐标系模型,求得了剐齿刀与工件的相对速度,由等效截面模型求得了剪切功率和摩擦功率,并基于能量守恒的原理得到了切削力的表达式,由切削力的计算公式,对切削力波动的原因进行了分析。采用单因素实验,分析了剐齿工艺参数中角速度、进给率、切削深度对切削力和切削温度的影响,探究了工艺参数变化时切削力均值、切削力峰值以及切削力波动幅度的变化情况,同时对单个工艺参数下剐齿刀前刀面切削温度的峰值和高温区域面积变化规律、工件齿槽内和切屑表面温度分布的变化情况进行了分析。通过正交实验,依托极差分析法研究了多个工艺参数耦合作用下,对切削力均值和峰值、切削温度峰值影响程度的大小,得到了正交实验组中工艺参数的优水平组合。为进一步对剐齿工艺参数进行优化,通过遗传算法优化后的神经网络建立了切削力均值、峰值和切削温度峰值的预测模型,以正交实验组中的结果数据为参照,计算了三组实验数据的相对误差,对预测模型的准确性进行了验证。采用变异系数法划分了待优化目标的权重,由上述预测模型构建了剐齿工艺参数的多目标优化模型,实现了对给定范围内最优工艺参数组合的求解,降低了切削力均值、峰值和切削温度峰值。综上所述,本文建立了针齿壳内圆弧齿的有限元仿真模型,分析了剐齿加工运动特征,推导了剐齿切削力公式,探究了剐齿工艺参数对切削力、热的影响规律,并建立了切削力、热预测模型以及剐齿工艺参数的多目标优化模型,为降低和均化刀具切削热力载荷,延长刀具使用寿命提供了理论指导。

关键词：齿轮加工剐齿加工切削力切削温度参数优化

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细胞工程教学中常见问题释疑

生物学教学 2024年第4期49卷 94-95页

作者：祝远超湖北省天门市教育科学研究院天门431700

本文结合多年教学实践,对细胞工程专题教学中常见问题进行归纳和解析,以期为教学提供参考。

关键词：细胞工程教学常见问题释疑

基于深度学习的高光谱遥感图像混合像元分解研究综述

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遥感学报 2024年第1期28卷 1-19页

作者：苏远超许若晴高连如韩竹孙旭西安科技大学测绘科学与技术学院西安710054 中国科学院空天信息创新研究院计算光学成像技术院重点实验室北京100094 中国科学院大学北京100049

高光谱遥感是以成像光谱学为基础发展起来的一项综合性遥感技术,它能够同步记录成像区域内地物的空间信息和光谱信号,故而也称为“成像光谱遥感”。高光谱遥感所获取的数据称为“高光谱遥感图像”,相较于传统的遥感数据,高光谱遥感图像... 详细信息

高光谱遥感是以成像光谱学为基础发展起来的一项综合性遥感技术,它能够同步记录成像区域内地物的空间信息和光谱信号,故而也称为“成像光谱遥感”。高光谱遥感所获取的数据称为“高光谱遥感图像”,相较于传统的遥感数据,高光谱遥感图像具有光谱分辨率高和“图谱合一”的特点,目前已成为遥感工程应用中的重要支撑数据之一。然而,受空间分辨率限制,混合像元(即某一像元内包含多种类型的地物)问题始终限制着高光谱遥感在精细化地物信息提取工作中的作用。混合像元分解(“解混”)是现阶段处理混合像元问题最有效的分析方法,旨在从亚像元角度出发,获取像元中纯净的光谱信号(“端元”),并分析出各类端元在像元内所占的比例(“丰度”)。在遥感领域,为实现地物信息精细化解译,目前已发展出不同类型的解混方法,在一定程度上解决了混合像元问题对遥感定量化分析的制约。如今,随着深度学习的发展,越来越多的先进理论和工具被用于处理混合像元问题,发展出了一类基于深度学习的新型解混方法。这些新方法以光谱混合模型为桥梁,用深度学习方式来解译光谱混合现象。相比于传统的解混方法,基于深度学习的解混方法在隐藏信息的挖掘和利用方面更具优势,对先验知识依赖程度相对较低,对复杂场景的适应性更强。近年来,基于深度学习的解混方法发展迅速,并且在植被分布调查、农业产量估算等经常涉及混合像元问题的工作中被逐渐普及,有很好的发展前景和应用价值。本文以光谱混合模型和训练方式为基础,对现阶段基于深度学习解混的研究成果进行归类,并从不同类别的特点出发,对现有基于深度学习的解混方法进行介绍。最后,对当前的技术状况、特点和发展前景进行总结与展望,为今后解混技术的研究与应用提供参考。

关键词：高光谱遥感混合像元分解深度学习机器学习深度神经网络遥感图像处理遥感智能解译亚像元解译