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《中南大学》 2007年
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非灾变时期金属矿复杂矿井通风系统稳定性及数值模拟研究

王从陆  
【摘要】: 金属矿地下开采的发展必须安全、稳定、高效,这主要取决于构成金属矿地下开采各大系统的正常运行和应用的先进技术。金属矿山生产时期,正常生产作业活动和矿山内外部条件的变化,常常会改变矿井通风系统的部分参数,降低了矿井通风系统的稳定性和安全性。随着我国金属矿地下开采向深部发展,矿井通风系统稳定性问题比以前显得更加突出。基于对国内外矿井通风系统稳定性问题的研究现状综合分析的基础上,结合国家“十五”科技攻关专题项目和各矿山通风系统优化、改造项目的试验和研究,开展了本文的研究工作。本文采用理论研究、现场测定、数值分析相结合的研究方法,取得了如下主要研究成果和结论: (1)编制了以正常生产时期的矿井通风系统工作不稳定为顶上事件的事故树,研究了事故树的结构特征,得到了影响矿井通风系统稳定性的九类原因,分析了其影响范围和程度。 (2)编写了基于Windows平台的矿井通风系统网络解算程序,并与矿井通风理论计算值、现场实测值进行比较,验证了计算程序的可靠性和适用性。 (3)论述了应用矿井通风系统网络分析软件及其解算结果分析矿井通风系统稳定性的可行性,研究了给定精度、迭代初值、网络复杂程度对矿井通风网络解算迭代次数的影响,分析了网络结构和风机工作特性曲线与实际不符、电网波动等因素对网络解算结果可靠性的影响,并提出了相关控制措施。 (4)通过改变特征分支的风阻值,借助网络解算,探讨了矿井通风系统特征参数的可调节性,得到了分支风阻变化与风机工况点及相关分支风量之间的耦合关系。通过对凡口铅锌矿矿井通风系统网络解算,说明了各分支在矿井通风网络中的作用不一、分支风阻预先输入的可行性,阐述了矿井进、回风分支风阻变化对风机等效风压的综合影响,分析了多风机矿井通风子系统稳定性问题,获得了矿井通风系统网络解算的经验。 (5)探讨了矿井通风系统稳定性与自然风压之间的耦合关系,分析了分支风量对自然风压的敏感度,采用Q与H_N相图分析,说明在自然风压作用下矿内分支风流可能改变方向的几种情况,并对临界状态进行了研究。 (6)建立了中段运输设备在巷道中和提升设备在井筒中运动时所产生的活塞风速计算模型,分析了影响活塞风速的因素,比较了不同类型矿井活塞风对矿井通风系统稳定性的影响程度,确定了计算模型中参数的计算方法,重点研究了巷道长度、运行速度和巷道面积与矿井活塞风速之间的关系。 (7)采用计算流体力学软件FLUENT对矿井运输巷道内活塞风的风流组织进行了三维数值模拟,得出了不同状态下各特征子平面上的速度、静压分布,并对巷道内空气流域进行了分区,分析了典型位置上的速度、静压变化趋势,探讨了活塞风形成的力学原因。 (8)阐述了矿井通风系统是一个开放、远离平衡、本质不稳定的系统,从耗散结构形成的三个必要条件出发分析了矿井通风系统稳定性问题,从耗散行为角度描述了矿井通风系统内物质、能量形成“堆积”导致原定态失稳、新耗散结构形成、完成一次非平衡相变的条件和过程,提出了控制矿井通风系统稳定性的具体方法。
【学位授予单位】:中南大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TD724

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 谢贤平;韩孟微;;矿井通风信息化和智能化研究[J];云南冶金;2012年05期
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1 赵丹;基于网络分析的矿井通风系统故障源诊断技术研究[D];辽宁工程技术大学;2011年
2 刘新;多级机站通风方式下的网络算法理论研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
3 吴新忠;煤矿主通风机通风失稳控制的研究与应用[D];中国矿业大学;2010年
4 程健维;矿井通风系统安全可靠性与预警机制及其动力学研究[D];中国矿业大学;2012年
5 黄俊歆;矿井通风系统优化调控算法与三维可视化关键技术研究[D];中南大学;2012年
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1 安华明;搜索通风网络中单向回路位置的方法研究[D];昆明理工大学;2009年
2 赵志军;基于Ventsim的大宁矿通风系统优化改造研究[D];太原理工大学;2011年
3 陈志辉;城郊煤矿西风井贯通后通风系统稳定性分析[D];河南理工大学;2011年
4 韩玉建;矿井通风系统可靠性工程方法研究[D];中南大学;2010年
5 姜诗明;矿井通风系统灵敏度分析及应用[D];西安科技大学;2011年
6 袁凤丽;金属矿山巷道湿热交换动态数值模拟研究[D];青岛理工大学;2012年
【参考文献】
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1 王从陆,吴超;耗散结构理论在矿井通风系统优化中的应用[J];安全与环境学报;2003年03期
2 韩直;公路隧道通风设计的理念与方法[J];地下空间与工程学报;2005年03期
3 蒋军成,陈全;计算机在矿井风网优化调节计算中的应用[J];东北煤炭技术;1995年01期
4 郄雪红,刘传聚,洪丽娟,刘东;地铁区间隧道事故通风数值模拟研究[J];都市快轨交通;2005年02期
5 申维;自组织理论和耗散结构理论及其地学应用[J];地质地球化学;2001年03期
6 徐期勇,冯易君,李贤彬,李后强;水体自净的耗散结构特征[J];大自然探索;1998年02期
7 王海桥;矿井通风网络的通风有效度分析[J];煤炭工程师;1990年06期
8 贾进章,刘剑,宋寿森;通风系统稳定性数值分析[J];矿业安全与环保;2003年06期
9 薛河,龚晓燕;矿井局部通风系统可靠性定额的确定[J];煤炭工程师;1996年05期
10 熊兴联,马心梭;自然风压对矿井通风系统稳定性的影响[J];煤炭工程师;1997年05期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 练伟春;凡口铅锌矿矿井通风系统评价与改造研究[D];中南大学;2002年
2 谢本贤;铜绿山铜铁矿矿井通风系统优化改造设计研究[D];中南大学;2002年
【共引文献】
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1 李孜军;灰色系统基本方法及其在矿井通风中的应用[J];四川有色金属;1996年03期
2 黄蓓;生命形成的有序性探讨[J];安徽大学学报(自然科学版);2002年03期
3 柏发松;郑群;张士环;周汝洪;;多风井矿井通风系统优化改造技术研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2009年06期
4 秦玲玲;陈玉宝;尹国才;;马钢圆坯结晶器水口改型流场和温度场的数值模拟[J];安徽冶金;2008年04期
5 高智中;武洁;;一类改进的Sprott-F系统的混沌及其控制[J];安徽科技学院学报;2010年02期
6 高智中;;二维离散超混沌系统的分析与控制[J];安徽科技学院学报;2011年03期
7 宋爱山,王勇,蒋曙光;煤矿安全信息系统的开发[J];安全;2004年01期
8 宁琼;;矿井通风系统决策优化指标的确定和分析[J];安全;2008年03期
9 姜国斌;压差控制法在空调水系统水冲洗中的应用[J];安装;2000年04期
10 孙小花,许新芳,徐飞;射流风机通风系统在地下车库的应用[J];安装;2004年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李刚;;湿润剂溶液在铁矿粉尘中湿润能力的试验研究[A];2009年金属矿产资源高效选冶加工利用和节能减排技术及设备学术研讨与技术成果推广交流暨设备展示会论文集[C];2009年
2 杨海波;林雪华;;不同风速下盲中段独头巷道掘进通风数值研究[A];2010'中国矿业科技大会论文集[C];2010年
3 王金柱;;断层破碎带巷道耦合支护技术研究[A];2011年中国矿业科技大会论文集[C];2011年
4 张猛;余佳佳;廖庆喜;;气力集排式油菜精量排种器气流场仿真分析[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
5 傅圣英;任彦斌;;煤巷掘进工作面火灾风流状态分析及特征[A];第十四届海峡两岸及香港、澳门地区职业安全健康学术研讨会暨中国职业安全健康协会2006年学术年会论文集[C];2006年
6 张黔生;谢贤平;;矿井通风系统可靠性优化研究[A];中国职业安全健康协会2007年学术年会论文集[C];2007年
7 郝育新;刘彦琦;张伟;;基于平均法的van der Pol方程二次近似解及分析[A];第十一届全国非线性振动学术会议暨第八届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议论文集[C];2007年
8 倪大成;;彩票的混沌[A];第十二届全国非线性振动暨第九届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议论文集[C];2009年
9 张玉海;杨光;余大亮;;科学发展才是硬道理——金沙能源系统开发的科学发展观初探[A];学成于思 行成于思——2005年度毕节地区哲学社会科学理论研究课题集[C];2007年
10 王维凝;闫维明;陈彦江;王晨;胡光宇;;耐久性试验中粘滞阻尼器温度变化分析[A];第八届全国地震工程学术会议论文集(Ⅱ)[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 邓锐;阻流板对双体船水动力性能影响的数值研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 朱蓓蓓;溴化锂水溶液微观特性的分子动力学研究[D];大连海事大学;2010年
3 黄燕;碟形越浪式波能发电装置的水动力性能研究[D];中国海洋大学;2010年
4 戴益民;低矮房屋风载特性的实测及风洞试验研究[D];湖南大学;2010年
5 王栋;随机与混沌神经放电节律的时间序列分析[D];陕西师范大学;2010年
6 陈海卫;波轮式全自动洗衣机脱水振动与抑制机理的研究[D];江南大学;2010年
7 汪春梅;癫痫脑电信号特征提取与自动检测方法研究[D];华东理工大学;2011年
8 崔洁;分级式合成气初步净化系统中旋风分离器的分离机理与结构特性研究[D];华东理工大学;2011年
9 李正军;林—浆—纸产业集群供应链协同管理研究[D];中南林业科技大学;2010年
10 徐晓亮;热防护机理与烧蚀钝体绕流的涡方法研究[D];北京交通大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王海生;采空区风流分布数值模拟研究[D];河南理工大学;2010年
2 何权富;矿井热参数测算方法研究[D];河南理工大学;2010年
3 王春霞;倾斜巷道中风流方向对瓦斯分布与瓦斯积聚的影响[D];河南理工大学;2010年
4 张艳利;局部通风掘进工作面换热系数计算方法研究[D];河南理工大学;2010年
5 徐文;巷道水分蒸发处理及风流温度湿度计算[D];河南理工大学;2010年
6 侯建军;高温矿井热环境数值模拟及热害控制技术研究[D];河南理工大学;2010年
7 聂文;综掘工作面封闭式除尘系统的研究与应用[D];山东科技大学;2010年
8 姜世元;缺陷法控制冲击地压的力学分析及应用[D];山东科技大学;2010年
9 刘武麟;临近断层回采巷道围岩变形特征及支护技术研究[D];山东科技大学;2010年
10 伍修锟;呼吸性煤尘物理化学特性的研究及应用[D];山东科技大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵千里,刘剑,杨长祥;矿井通风网络角联风路自动识别与分析[J];安全与环境学报;2001年06期
2 王从陆,吴超;耗散结构理论在矿井通风系统优化中的应用[J];安全与环境学报;2003年03期
3 王洪德,马云东;基于Markov过程理论的矿用通风机系统可靠性研究[J];安全与环境学报;2004年02期
4 杨运良;程磊;张清田;高军伟;;矿井通风信息界定与分类研究[J];安全与环境学报;2006年S1期
5 王从陆;吴超;王卫军;;活塞风数值模拟及在矿内运输巷道中的应用[J];安全与环境学报;2007年03期
6 张志国;曹洋;孙平;;对数正态分布参数的精确估计及其应用[J];辽宁科技大学学报;2008年Z1期
7 徐瑞龙;地下通风系统管理的新技术——系统特征图[J];地下空间;1998年S1期
8 韩直;公路隧道通风设计的理念与方法[J];地下空间与工程学报;2005年03期
9 付胜;李海涛;朱全;;矿用主通风机故障预警及其软件开发[J];北京工业大学学报;2007年08期
10 陈海林;罗乐平;匡永江;;矿井通风网络三维仿真与优化系统的开发[J];北京联合大学学报(自然科学版);2009年03期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 苏为华;多指标综合评价理论与方法问题研究[D];厦门大学;2000年
2 王洪德;基于粗集—神经网络的矿井通风系统可靠性理论与方法研究[D];辽宁工程技术大学;2004年
3 贾进章;矿井火灾时期通风系统可靠性研究[D];辽宁工程技术大学;2004年
4 吕苗荣;信息提取与矿山信息系统的研究开发[D];中南大学;2003年
5 李学锋;矿山企业数据仓库的应用研究[D];昆明理工大学;2005年
6 储诚山;改进混合遗传算法用于给水管网优化设计的研究[D];天津大学;2006年
7 王宝山;煤矿虚拟现实系统三维数据模型和可视化技术与算法研究[D];解放军信息工程大学;2006年
8 姜昌华;遗传算法在物流系统优化中的应用研究[D];华东师范大学;2007年
9 熊祖强;工程地质三维建模及可视化技术研究[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2007年
10 易宏;舰船总体可靠性通用模型及舰船可靠性工程方法研究[D];上海交通大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李培佳;平煤二矿通风系统优化研究[D];河南理工大学;2011年
2 吴建辉;嵩山矿通风系统优化研究[D];河南理工大学;2011年
3 党海波;基于Eclipse RCP的矿井通风网络分析系统研究[D];河南理工大学;2011年
4 吴永波;用沙坝矿通风系统优化研究及应用[D];江西理工大学;2011年
5 陈刚;基于B/S共享模式矿井通风系统可视化研究及应用[D];江西理工大学;2011年
6 盛振兴;热管自然制冰技术研究[D];山东科技大学;2011年
7 褚召祥;矿井降温系统优选决策与集中式冷水降温技术工艺研究[D];山东科技大学;2011年
8 练伟春;凡口铅锌矿矿井通风系统评价与改造研究[D];中南大学;2002年
9 谢本贤;铜绿山铜铁矿矿井通风系统优化改造设计研究[D];中南大学;2002年
10 张京兆;组件化软件技术在矿山通风计算中的应用[D];西安科技学院;2002年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 赵丹;刘剑;潘竞涛;李宗翔;;矿井通风系统风速故障源诊断技术在大明矿的应用研究[J];安全与环境学报;2012年03期
2 沈庆;;论煤矿通风中自动化技术的应用[J];黑龙江科技信息;2013年09期
3 车世通;;矿井通风设计的智能化研究[J];科技与企业;2013年21期
4 赵建盛;;论煤矿通风中自动化技术的应用[J];中小企业管理与科技(下旬刊);2011年10期
5 王超群;;基于Ventsim系统的老矿山通风系统改造研究——以铜兴矿业为例[J];有色金属(矿山部分);2013年01期
6 周宗红;杨溢;;2012年云南采矿年评[J];云南冶金;2013年02期
7 郭孝炫;;煤矿通风安全影响因素分析[J];中国高新技术企业;2013年12期
8 苏锡安;;玉石洼铁矿通风系统风网解算及优化调节研究[J];中国矿山工程;2013年05期
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1 张丽娟;基于OSG的矿井突水应急虚拟仿真系统关键技术研究[D];中国矿业大学(北京);2014年
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1 张永艳;煤矿主扇风机在线监测基站的研究[D];黑龙江科技学院;2012年
2 章俊龙;基于AHP-FCE的金属矿山通风系统可靠性评价研究[D];安徽工业大学;2013年
3 吴丽春;矿井通风监测系统的研究与设计[D];中南大学;2012年
【二级参考文献】
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1 王洪德,马云东;基于Markov过程理论的矿用通风机系统可靠性研究[J];安全与环境学报;2004年02期
2 窦祥胜;论经济增长模式选择[J];财经问题研究;2002年03期
3 肖纪美;反馈在认知微观材料学问题的应用[J];材料科学与工程学报;2003年01期
4 周本濂;材料制备中的非平衡过程[J];材料研究学报;1997年06期
5 欧阳沁,江泳,朱颖心,赵彬;关于地铁隧道区间段阻塞工况临界通风速度的研究(Ⅰ)[J];地铁与轻轨;2002年02期
6 郭光玲,戴国平,马世杰,张娜,冯明;地铁火灾研究[J];都市快轨交通;2004年S1期
7 於崇文;固体地球系统的复杂性与自组织临界性[J];地学前缘;1998年03期
8 於崇文;大型矿床和成矿区(带)在混沌边缘[J];地学前缘;1999年01期
9 申维;自组织理论和耗散结构理论及其地学应用[J];地质地球化学;2001年03期
10 於崇文;;成矿作用与耗散结构[J];地质学报;1987年04期
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1 谢永铜;;第四讲 矿山通风[J];有色金属(矿山部分);1987年01期
2 本刊编辑部;;赵梓成教授论著目录[J];昆明理工大学学报(理工版);1988年04期
3 张妮妮;;试论我国金属矿山通风系统[J];湖南有色金属;1988年04期
4 谢贤平;赵梓成;;矿井通风节能技术研究的进展[J];中国矿山工程;1993年06期
5 张秀华;王李管;冯兴隆;;金属矿山通风系统安全性综合评价[J];中国矿业;2010年04期
6 谭海文;;金属矿山中后期矿井通风安全问题探讨[J];工业安全与环保;2006年12期
7 孙英,张家岳,杨春海;金属矿山通风系统测评规范化[J];黄金;1994年08期
8 宋富美;;程潮铁矿区域反风数值模拟研究[J];现代矿业;2010年09期
9 王从陆;吴超;王卫军;;活塞风数值模拟及在矿内运输巷道中的应用[J];安全与环境学报;2007年03期
10 谢贤平,赵粹成;近十年我国金属矿山通风技术发展综述[J];有色金属设计;1995年01期
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1 凌申怀;许梦国;王平;;金属矿山采场顶板安全预警初探[A];2011年中国矿业科技大会论文集[C];2011年
2 沈远超;李厚民;刘铁兵;;金属矿山隐伏矿定位预测[A];中国矿山地质与西部矿山资源开发研讨会论文集[C];2001年
3 林立金;王礼亮;陈勤水;;金属矿山水土流失防治中植物措施的特殊作用[A];四川省水土保持学会第四届会员代表大会暨学术交流会论文集[C];2007年
4 桑玉发;;论金属矿山重大地压问题及科学成就[A];面向国民经济可持续发展战略的岩石力学与岩石工程——中国岩石力学与工程学会第五次学术大会论文集[C];1998年
5 张国旺;赵湘;李自强;肖守孝;;超细搅拌球磨机的研制及其在金属矿山的应用[A];第八届全国颗粒制备与处理学术和应用研讨会论文集[C];2007年
6 吕古贤;韦昌山;郭涛;申玉科;周国发;;典型金属矿区的成矿地质事件研究与分析[A];第二届全国成矿理论与找矿方法学术研讨会论文集[C];2004年
7 赵宇;张立新;张蕾;;北洺河铁矿安全管理与信息化技术[A];冀晋琼粤川鲁六省金属学会第十五届矿山学术交流会论文集[C];2008年
8 张国旺;李自强;赵湘;肖守孝;黄礼龙;杨剑波;石德俊;陈忠典;王选毅;王彦锋;张学武;王漪靖;张美鸽;俞国庆;相伟鹏;;细磨技术和装备对金属矿山资源综合利用和节能降耗的贡献——搅拌球磨机的研究及其在金属矿山的应用[A];2008年全国金属矿山难选矿及低品位矿选矿新技术学术研讨与技术成果交流暨设备展示会论文集[C];2008年
9 沈远超;李厚民;刘铁兵;;金属矿山隐伏矿定位预测[A];中国科学院地质与地球物理研究所2002学术论文摘要汇编[C];2002年
10 刘仲秋;章青;朱增强;;基于超变形法的深埋引水隧洞稳定性分析[A];中国计算力学大会'2010(CCCM2010)暨第八届南方计算力学学术会议(SCCM8)论文集[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 中国矿业大学安全工程学院硕士研究生 邹力力;煤矿的心脏——矿井通风系统[N];中国能源报;2011年
2 记者 徐洁净;矿井通风系统都要独立[N];平顶山日报;2008年
3 欧日亮;为国内金属矿山树立标杆[N];中国黄金报;2010年
4 记者 张志霞;中钢马矿院“金属矿山安全与健康国家重点实验室”建设通过论证[N];中国冶金报;2010年
5 石远峰 马三喜 张子应;让矿井风足气顺[N];中国煤炭报;2001年
6 胡鞍钢;中国经济稳定性问题亟待研究[N];北京日报;2007年
7 记者 王海滨 通讯员 张建怀 武青林;西山煤电集团技术创新助力安全生产[N];科技日报;2010年
8 任润山 薛喜忠;邯矿投资3亿防治矿井瓦斯[N];邯郸日报;2010年
9 长沙矿山研究院 李知桂;金属矿山采矿装备的新使命[N];中国机电日报;2001年
10 李知桂;金属矿山采矿装备的新使命[N];中国矿业报;2002年
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1 王从陆;非灾变时期金属矿复杂矿井通风系统稳定性及数值模拟研究[D];中南大学;2007年
2 程健维;矿井通风系统安全可靠性与预警机制及其动力学研究[D];中国矿业大学;2012年
3 李晓瑞;基于形式概念分析的矿井通风系统评价知识发现的研究[D];中国矿业大学(北京);2009年
4 赵丹;基于网络分析的矿井通风系统故障源诊断技术研究[D];辽宁工程技术大学;2011年
5 黄俊歆;矿井通风系统优化调控算法与三维可视化关键技术研究[D];中南大学;2012年
6 司俊鸿;矿井通风系统风流参数动态监测及风量调节优化[D];中国矿业大学;2012年
7 李坤;煤矿动态通风网络分析系统及继发性灾害发生规律[D];清华大学;2010年
8 罗红娥;超高速主动锁模光纤激光器的稳定性研究[D];吉林大学;2007年
9 夏兴;特大型地下铁矿山建设关键技术研究[D];中国矿业大学(北京);2011年
10 黄仁东;金属矿山隐患空区声波层析成像识别及其安全控制技术研究[D];中南大学;2005年
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1 陶树银;复杂条件下矿井通风系统优化研究[D];江西理工大学;2012年
2 王瑞;基于GSHF的离散时间系统零点稳定性研究[D];重庆大学;2007年
3 杨有成;强度折减法在斜坡稳定性分析中的适用性研究[D];中国地质大学;2008年
4 张军;栗西沟尾矿坝工程地质特征及其稳定性研究[D];长安大学;2006年
5 徐业飞;铝合金人行天桥结构分析[D];浙江大学;2007年
6 曾垂城;带有时滞和不确定性的复杂网络研究[D];厦门大学;2009年
7 栗蕾;扁球面网壳在动静荷载作用下的非线性动力学特性[D];兰州理工大学;2006年
8 应惟伟;集结预测控制器设计与分析[D];上海交通大学;2008年
9 崔占维;基于不等式的几类神经网络稳定性判据[D];内蒙古师范大学;2008年
10 梁凌云;球形开孔壳体稳定性研究[D];华中科技大学;2007年
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