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轨道不平顺条件下列车运行引起的饱和地基振动响应

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地震工程与工程振动 2024年第2期44卷 160-168页

作者：高盟刘森李丹阳山东科技大学山东省土木工程防灾减灾重点实验室山东青岛266590 山东科技大学土木工程与建筑学院山东青岛266590

为研究轨道不平顺条件下列车运行引起的饱和地基振动响应,进一步完善饱和地基的振动传播和衰减规律,将轨道不平顺引入饱和地基2.5D有限元,通过Fourier变换得到频域-波数域表达式,对比分析准静态荷载与不平顺条件下高铁列车运行对饱和地... 详细信息

为研究轨道不平顺条件下列车运行引起的饱和地基振动响应,进一步完善饱和地基的振动传播和衰减规律,将轨道不平顺引入饱和地基2.5D有限元,通过Fourier变换得到频域-波数域表达式,对比分析准静态荷载与不平顺条件下高铁列车运行对饱和地基加速度、位移和孔隙水压力的影响规律。研究结果表明:列车速度较低时,2种条件下列车引起的饱和地基振动相差不大,随着列车速度提高,轨道不平顺使饱和地基的加速度幅值和位移幅值显著增大,且在时程曲线规律上呈现更强的波动性;轨道不平顺对轨道中心加速度频谱影响较小,列车在低速和高速运行时,2种荷载的频谱规律均基本一致,主频分布也基本相同,轨道不平顺条件下仅各频段加速度大小略有增加;轨道不平顺会大幅增加高速列车运行引起的饱和地基孔隙水压力,且随着深度增加孔压迅速衰减。

关键词：轨道不平顺移动荷载饱和地基 2.5D有限元高速铁路

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深海能源土含气储层边坡稳定性研究

山东科技大学学报（自然科学版） 2024年第1期43卷 32-40页

作者：王滢王妍妍高盟张粮山东科技大学山东省土木工程防灾减灾重点实验室山东青岛266590 山东科技大学土木工程与建筑学院山东青岛266590

深海能源土开采不当往往会造成含水合物储层的强度劣化,诱发海床失稳问题。为探究深海能源土开采对含气储层边坡稳定性的影响,以深海能源土采挖回填装置的开采工况为实际工程背景,针对3种工况下能源土采挖回填诱发的海底滑坡现象,基于... 详细信息

深海能源土开采不当往往会造成含水合物储层的强度劣化,诱发海床失稳问题。为探究深海能源土开采对含气储层边坡稳定性的影响,以深海能源土采挖回填装置的开采工况为实际工程背景,针对3种工况下能源土采挖回填诱发的海底滑坡现象,基于有限元强度折减法建立数值模型,分析不同黏土含量、含气量及回填加固等因素引起的水合物含气储层稳定性问题,得到相应安全系数。研究结果表明:黏土含量越高,海底沉积物边坡的安全系数越低,边坡稳定性越差;含气量对深海能源土含气储层的边坡稳定性呈非线性影响,安全系数随含气量的增加呈先上升后下降的趋势;采用胶结性材料进行回填加固处理可提高海底边坡安全系数,边坡稳定性增强。

关键词：深海能源土含气储层强度折减法边坡稳定性安全系数

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周期排列水平管对地铁振动的隔振性能研究

岩土力学 2022年第4期43卷 1147-1155页

作者：王明瑶高盟山东科技大学山东省土木工程防灾减灾重点实验室山东青岛266590 山东科技大学土木工程与建筑学院山东青岛266590

根据声子晶体理论,提出了一种周期性排列的水平管隔振方法并探讨了其对地铁振动的隔振性能。利用平面波展开法与Bloch定理结合,得到水平管的能带结构。建立轨道-隧道-土体相互作用的三维ABAQUS精细化模型,进一步验证了周期性水平管对地... 详细信息

根据声子晶体理论,提出了一种周期性排列的水平管隔振方法并探讨了其对地铁振动的隔振性能。利用平面波展开法与Bloch定理结合,得到水平管的能带结构。建立轨道-隧道-土体相互作用的三维ABAQUS精细化模型,进一步验证了周期性水平管对地铁振动的减振效果,并探究了水平管材料及其相关参数对隔振带隙的影响。结果显示:数值计算所得的衰减域与理论分析的带隙结果相吻合,周期性排列的水平管对特定频带的振动隔离效果明显且其隔振频带较宽。衰减域随填充材料弹性模量的减小逐渐下移;隔振频带的起始值随桩径的增大而提高;随着轴心间距的增大,衰减域上下限同时减小,同时也在一定程度上降低了整个隔振结构的带隙宽度。计算表明周期性水平管在不同参数条件下的频带范围在40~900 Hz之内。

关键词：地铁隔振声子晶体理论平面波展开法衰减域带隙

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非饱和土中圆柱形衬砌隧道的瞬态动力响应

岩土力学 2022年第11期43卷 3185-3197页

作者：王滢王海萍高盟山东科技大学山东省土木工程防灾减灾重点实验室山东青岛266590 山东科技大学土木工程与建筑学院山东青岛266590

在以往关于圆柱形衬砌隧道的瞬态动力响应中,衬砌周围土体大多假定为弹性介质或饱和介质。然而,自然界中的土体大多为非饱和介质。考虑土体与衬砌结构的动力相互作用及动荷载引起的附加质量密度的影响,研究了瞬态荷载作用下非饱和土中... 详细信息

在以往关于圆柱形衬砌隧道的瞬态动力响应中,衬砌周围土体大多假定为弹性介质或饱和介质。然而,自然界中的土体大多为非饱和介质。考虑土体与衬砌结构的动力相互作用及动荷载引起的附加质量密度的影响,研究了瞬态荷载作用下非饱和土中无限长深埋圆柱形衬砌隧道的动力响应。基于多孔介质混合物理论和连续介质力学理论,建立了非饱和土中圆柱形衬砌隧道受到瞬态荷载作用时衬砌及周围土体的控制方程,利用Durbin数值反演法得到了衬砌及土体在时间域的动力响应。数值分析了饱和度对瞬态荷载下径向位移、径向应力、环向应力和孔隙水压力的影响。结果表明:饱和度对衬砌及周围土体的瞬态响应影响显著;饱和度对径向位移沿径向的衰减影响较小,对环向应力和孔隙压力沿径向的衰减影响较大。

关键词：非饱和土圆柱形衬砌隧道动力响应 Laplace变换饱和度

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周期结构波阻板的带隙特性研究

土木工程学报 2023年第7期56卷 147-156页

作者：高盟孔祥龙赵礼治山东科技大学山东省土木工程防灾减灾重点实验室山东青岛266590 山东科技大学土木工程与建筑学院山东青岛266590

波阻板(WIB)常被埋置于动力机器、轨道及路基下方以减小人工振源产生的振动。但波阻板受土层截止频率的制约(只有振源频率低于该截止频率时,波阻板才能起到隔振效果)隔振频带较窄,而振源频率成分往往复杂,低、中、高频均有分布。为克服... 详细信息

波阻板(WIB)常被埋置于动力机器、轨道及路基下方以减小人工振源产生的振动。但波阻板受土层截止频率的制约(只有振源频率低于该截止频率时,波阻板才能起到隔振效果)隔振频带较窄,而振源频率成分往往复杂,低、中、高频均有分布。为克服波阻板隔振频率依赖于土层截止频率的技术缺陷,根据声子晶体原理,提出一种周期结构波阻板(Periodic Structural WIB,PSWIB)。理论和数值计算均表明:周期结构波阻板具有带隙特性,有限周期结构波阻板所得衰减区与无限周期波阻板带隙范围一致,振动衰减区内最大振幅衰减分别可达47dB和65dB。相比传统波阻板,周期结构波阻板突破了土层截止频率的制约,并且可根据振源特性设计其组成参数实现对目标频率振动的隔离。

关键词：周期结构波阻板目标频率带隙衰减域

心音信号在冠心病心衰患者心功能分级中的诊断价值研究

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心音信号在冠心病心衰患者心功能分级中的诊断价值研究

作者：高盟赣南医学院

学位级别：硕士

目的:应用希尔伯特-黄变换(Hilbert-Huang transform,HHT)方法提取冠心病心衰患者的心音特征值,并分析冠心病心衰患者在不同心功能等级时心音特征值的差异,探究基于心音信号分析的心功能分级新方法或新思路。方法:(1)选择2021年1月至12... 详细信息

目的:应用希尔伯特-黄变换(Hilbert-Huang transform,HHT)方法提取冠心病心衰患者的心音特征值,并分析冠心病心衰患者在不同心功能等级时心音特征值的差异,探究基于心音信号分析的心功能分级新方法或新思路。方法:(1)选择2021年1月至12月在赣南医学院第一附属医院心血管内科住院的120例冠心病心衰患者作为研究对象(心衰组),另外随机选择在赣南医学院第一附属医院体检科体检后排除心肺相关疾病的健康人50例作为对照组,分别采集心音并收集临床相关数据。(2)应用集合经验模式分解(ensemble empiricalmode decomposition,EEMD)方法把心脏音频信号分解为各阶固有模态函数(intrinsicmode function,IMF)分量,选择心音代表性IMF分量经HHT方法构建心脏音频信号的时域-频域-能量域的三维特征谱、边际谱和心音包络谱图,对心脏音频信号时间域、能量域、频率域特征进行定量分析与提取。(3)采用NYHA(纽约心脏协会)心功能分级、6分钟步行试验(six minutes walk test,6MWT)和左室射血分数(left ventricular ejection fraction,LVEF)三种方法将心衰组按心功能等级分成多个亚组,对比分析各组及各亚组间心音特征值(心脏第一心音(S1)振幅/心脏第二心音(S2)振幅、心脏舒张期时间(D)/心脏的收缩期时间(S))的差异情况,以及其随心功能等级变化的趋势。结果:(1)冠心病心衰患者组D/S数值平均为1.29±0.31,明显低于健康人对照组的1.53±0.30(P0.05);(4)6MWT中,各亚组的D/S和S1/S2数值随着心功能的恶化而降低,差异有统计学意义(P<0.05);(5)D/S和S1/S2数值与LVEF之间呈正相关性,与NYHA分级和6MWT分级呈负相关性(P<0.05)。结论:基于HHT分析方法提取的心音特征值D/S和S1/S2与心力衰竭心功能分级之间存在相关性,可作为心力衰竭患者的诊断和心功能评估的辅助指标,具有作为预测心力衰竭的标志物的潜能。

关键词：心音心力衰竭希尔伯特-黄变换特征提取心功能评价

基于模糊自整定PID的印刷机启停扭振抑制方法分析

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中国机械 2024年第13期 77-80页

作者：高盟盟山东省教育发展服务中心

在印刷机高速印刷过程中，启动和停止阶段常伴随着显著的扭振现象，不仅影响印刷品的质量，还极易缩短机械设备的使用寿命。基于这一问题，本文提出了一种基于模糊自整定比例-积分-微分（PID）控制器的印刷机启停扭振抑制方法，并设计... 详细信息

在印刷机高速印刷过程中，启动和停止阶段常伴随着显著的扭振现象，不仅影响印刷品的质量，还极易缩短机械设备的使用寿命。基于这一问题，本文提出了一种基于模糊自整定比例-积分-微分（PID）控制器的印刷机启停扭振抑制方法，并设计了一系列试验，通过选取不同的启停速度、负载条件作为测试工况，以扭振幅度、稳定时间和超调量为关键性能指标进行评估。试验结果表明，模糊自整定PID控制器在所有测试工况下均优于传统PID控制器，尤其在高速启停和变负载条件下，展现出显著的性能提升，证明了模糊自整定PID控制在实际工业应用中的可行性和优势，也为进一步优化印刷机等复杂机械系统的控制策略提供了重要的理论依据和实践参考。

关键词：模糊自整定 PID控制器印刷机扭振现象抑制方法

移动荷载作用下Gibson地基中Duxseal主动隔振研究

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地震工程与工程振动 2023年第5期43卷 46-54页

作者：赵礼治高盟张致松山东科技大学山东省土木工程防灾减灾重点实验室山东青岛266590 山东科技大学土木工程与建筑学院山东青岛266590

随着中国高速铁路建设的快速发展,移动荷载下路基振动所带来的环境污染日益严重,轨道交通诱发的环境振动隔振已成为土动力学研究的热点之一。为缓解轨道交通诱发的振动污染问题,考虑车-轨道-土体动力相互作用,建立列车-轨道简化分析模型... 详细信息

随着中国高速铁路建设的快速发展,移动荷载下路基振动所带来的环境污染日益严重,轨道交通诱发的环境振动隔振已成为土动力学研究的热点之一。为缓解轨道交通诱发的振动污染问题,考虑车-轨道-土体动力相互作用,建立列车-轨道简化分析模型,采用三维半解析半理论边界元法,探究移动荷载下均质和Gibson地基中埋置Duxseal时的隔振效果进行分析并探讨不同Duxseal宽度、厚度及埋深对隔振效果的影响。研究结果表明:在一定范围内增加Duxseal宽度和厚度有助于提高隔振效果,较小的埋深对振动控制有利。Duxseal参数的设计要充分考虑成本和地基参数,地基类型对水平方向的隔振效果影响较小,竖向受土质参数的影响较大。

关键词：移动荷载边界元法 Gibson地基 Duxseal 隔振效果

列车荷载作用下准饱和地基波阻板隔振特性研究

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地震工程与工程振动 2022年第2期42卷 252-263页

作者：宋永山高盟陈青生山东科技大学山东省土木工程防灾减灾重点实验室山东青岛266590 山东科技大学土木工程与建筑学院山东青岛266590 华东交通大学江西省岩土工程基础设施安全与控制重点实验室江西南昌330013

基于Biot波动方程,推导准饱和多孔介质控制方程,建立高铁列车-准饱和地基-波阻板(WIB)隔振模型,研究高铁列车移动荷载作用下准饱和地基中WIB隔振性能。以秦沈客运专线工程实例进行算例分析,研究饱和度对WIB隔振性能影响规律及其力学机制... 详细信息

基于Biot波动方程,推导准饱和多孔介质控制方程,建立高铁列车-准饱和地基-波阻板(WIB)隔振模型,研究高铁列车移动荷载作用下准饱和地基中WIB隔振性能。以秦沈客运专线工程实例进行算例分析,研究饱和度对WIB隔振性能影响规律及其力学机制,分析不同列车速度、不同饱和度条件下水平x方向、竖向z方向位移振幅衰减系数及频谱曲线。结果表明,饱和度变化对准饱和地基中波阻板隔振性能影响明显,具体表现为WIB振幅衰减系数AX随饱和度减小而增大,AR随饱和度减小而减小;WIB对准饱和地基中0~35 Hz频率有较好隔振效果,但2~4 Hz的频率加WIB隔振后仍衰减缓慢。另外,对饱和度为95%的准饱和地基中WIB埋深、宽度、厚度和弹性模量等参数进行了研究,研究成果可为准饱和地基高铁隔振设计提供理论依据。

关键词：准饱和地基高铁移动荷载波阻板隔振饱和度 2.5维有限元