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《中南大学》 2007年
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爆破振动信号时频分析与爆破振动特征参量和危害预测研究

史秀志  
【摘要】: 爆破振动信号时频分析是研究爆破振动危害控制的基础,爆破振动特征参量预测和危害预测是控制爆破振动危害的前提。 本文以作者近年负责和参与的多个爆破安全项目作为工程依托,在大量爆破振动观测数据的基础上,应用时频分析理论技术、粗糙集理论和模糊神经网络理论,在比较各种类型的时频变换的基础上,选择了适合爆破振动信号分析的二次型时频变换;利用选择的变换分析了不同条件下爆破振动信号的时频特征;采用粗糙集模糊神经网络建,立了爆破振动预测模型;利用建立的模型预测了铜绿山矿露天采场爆破振动的特征参量,建立了综合考虑爆破振动幅值、主频率、主频率持续时间以及结构动力特性等因素的铜绿山矿露天采场周围民房破坏程度的预测模型。 对照国内外爆破振动信号分析和预测相关研究,取得了如下创新性研究成果: (1)通过对各种类型的时频变换处理爆破振动信号进行比较,得出二次型时频变换是一种更加直观、合理、时频分辨率更高的信号时频表示方法,该方法在爆破振动信号处理方面的应用,可以使研究人员获得更详细、更精确的爆破振动信息;选择了重排平滑伪wigner-Ville分布作为爆破振动信号分析的二次型时频变换。 (2)首次采用重排平滑伪Wigner—Ville分布对不同条件下的爆破振动信号进行了分析,揭示了不同条件下爆破振动信号的时频特征。得出了单段和多段爆破振动信号都具有多主频特征,信号最大幅值对应多个频率,信号的主频率应是最大能量密度对应的频率,主频率在时域内一般有较长的持续时间的结论。 (3)首次应用基于粗糙集的模糊神经网络实现了爆破振动特征参量(峰值质点振动速度、主频率和主频率持续时间)的预测。 (4)首次应用基于粗糙集的神经网络实现了综合考虑爆破振动幅值、主频率、主频率持续时间以及民房结构动力特性等因素的对民房破坏程度预测。 (5)首次应用粗糙集理论对爆破振动特征参量的影响因素和民房破坏程度的影响因素进行了敏感性分析。
【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】:TD235.1

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前7条
1 史秀志;董凯程;陈小康;曾志林;;高应力条件下爆破振动对岩石破坏研究[J];爆破器材;2008年05期
2 陈建敏;郑蕾;;基于修正的萨氏公式对广东大旺塘矿山爆破震动的安全性评估[J];材料研究与应用;2012年03期
3 易长平;冯林;王刚;黄立茂;;爆破振动预测研究综述[J];现代矿业;2011年05期
4 邵良杉;白媛;邱云飞;杜占玮;;露天采矿爆破振动对民房破坏的LS-SVM预测模型[J];煤炭学报;2012年10期
5 史秀志;陈寿如;;爆破振动信号时频特征的微差时间效应[J];湖南科技大学学报(自然科学版);2008年03期
6 史秀志;周健;杜坤;王怀勇;;爆破振动对民房破坏效应预测的BDA模型及应用[J];振动与冲击;2010年07期
7 胡建华;雷涛;周科平;陈庆发;;充填环境下预裂缝的爆破动力响应分析[J];中南大学学报(自然科学版);2011年06期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 蒋复量;金属矿矿岩可爆性评价及井下采场深孔爆破参数优化的理论与试验研究[D];中南大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 冯林;爆破振动智能预测技术研究[D];武汉理工大学;2011年
2 杨志强;深井爆破振动衰减规律与控制技术研究[D];中南大学;2008年
3 陆广;露天采场周边民房的爆破地震效应研究[D];中南大学;2008年
4 刘佳;爆破振动对高陡边坡的作用及其计算方法的研究[D];北方工业大学;2010年
5 林峰;基于进化神经网络的可靠度分析及应用[D];中南大学;2010年
6 董凯程;爆破地震对充填体影响与控制技术研究[D];中南大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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5 张志呈;浅谈评价爆破地震效应的方法和标准[J];爆破器材;1998年03期
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10 李夕兵;论岩体软弱结构面对应力波传播的影响[J];爆炸与冲击;1993年04期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 阳生权;爆破地震累积效应理论和应用初步研究[D];中南大学;2002年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郭忠林,庙延钢,刘维华,刘韬,陈忠华,成会章;会理锌矿东部矿段采矿方法研究[J];四川有色金属;2001年01期
2 晁忠贵;方冬慧;王清远;钟声;;攀枝花里氏6.1级地震建筑震害调查与分析[J];四川建筑科学研究;2009年05期
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4 张宇旭;;爆破地震波作用下底层框架砌体结构的弹塑性时程分析[J];四川建筑科学研究;2010年01期
5 刘先锋;况龙川;孔凡林;杜清超;;爆破震动安全判据评述[J];四川建筑科学研究;2010年05期
6 张宏;裴育;;爆破地震波作用下变截面大跨径连续梁桥的动力响应研究[J];四川建筑科学研究;2011年04期
7 黄晓晖,周旭;高校档案工作者思想政治素质评价体系[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2005年01期
8 张凯;汪青松;黄素荷;;爆破振动测试在矿区的应用[J];安徽地质;2012年01期
9 叶国庄;包斯;;爆炸危险性评估的P—I图法[J];兵工安全技术;1997年03期
10 宋光明,曾新吾,陈寿如,吴从师;基于小波包分析的爆破振动危害评价初探[J];安全与环境学报;2002年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 黄跃文;吴新霞;张慧;罗熠;;基于物联网的爆破振动无线监测系统[A];中国力学学会工程爆破专业委员会《2011全国爆破理论研讨会》论文选编[C];2011年
2 杨军;徐更光;高文学;佐建君;夏晨曦;;精确延时起爆控制爆破地震效应研究[A];中国力学学会工程爆破专业委员会《2011全国爆破理论研讨会》论文选编[C];2011年
3 杨年华;张乐;;基于单孔爆破振动波的叠加仿真预报模型[A];中国力学学会工程爆破专业委员会《2011全国爆破理论研讨会》论文选编[C];2011年
4 周剑;张路青;胡瑞林;王学良;;大型结构面产状影响下应力波传播规律研究[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(中)[C];2012年
5 侯煜;;非电起爆网路技术在硐室爆破中的应用[A];2010全国采矿科学技术高峰论坛论文集[C];2010年
6 马建兴;王文才;马强;;露天采矿节能降耗中降低爆破成本的研究[A];2010全国采矿科学技术高峰论坛论文集[C];2010年
7 王文中;;金山店铁矿高岭土化软岩巷道稳定性分析与成巷关键技术研究[A];2010全国采矿科学技术高峰论坛论文集[C];2010年
8 唐杰超;;岩巷机械化快速掘进的探讨与实践[A];第七次煤炭科学技术大会文集(上册)[C];2011年
9 段宝福;;拆除爆破安全技术的研究与应用[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
10 陈寿如;宋光明;周凤南;肖清华;;两种质点振速预测公式的比较与选择[A];第七届全国工程爆破学术会议论文集[C];2001年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杨书召;受限空间煤尘爆炸传播及伤害模型研究[D];河南理工大学;2010年
2 魏海霞;爆破地震波作用下建筑结构的动力响应及安全判据研究[D];山东科技大学;2010年
3 付天光;逐孔起爆技术应用基础研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
4 杨锦园;基于传感器管理的移动机器人融合算法研究[D];华中科技大学;2010年
5 杨红;污水生化处理的智能建模与优化控制策略应用研究[D];华南理工大学;2010年
6 杨溢;爆破荷载对蠕动边坡的累积效应及稳定性影响研究[D];昆明理工大学;2010年
7 管红波;食品连锁经营中的有效客户反应研究[D];东华大学;2010年
8 张翔;文本挖掘技术研究及其在综合风险信息网络中的应用[D];西北大学;2011年
9 邬玉斌;地下结构偶然性内爆炸效应研究[D];中国地震局工程力学研究所;2011年
10 李志国;深井采掘水力凿岩机冲击凿岩效率研究[D];中南大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张伟伟;恐怖爆炸荷载作用下地铁车站的冲击反应与防护技术研究[D];山东科技大学;2010年
2 蔺新丽;爆破震动作用下建筑结构动力响应研究及灾害控制[D];山东科技大学;2010年
3 孟庆辉;恐怖爆炸荷载作用下地铁隧道的冲击反应与防护研究[D];山东科技大学;2010年
4 张琰鑫;农村夯土类住宅抗震性能研究[D];郑州大学;2010年
5 刘佳荟;基于信任度量的网构软件动态演化研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 王峰;时滞系统的辨识与控制[D];大连理工大学;2010年
7 杨子国;中长期电力负荷FRARMA预测模型研究[D];大连理工大学;2010年
8 马诺诺;露天矿爆破振动强度物理量分析及其时频特征研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
9 李楠楠;准预裂爆破技术研究与应用[D];辽宁工程技术大学;2010年
10 鉴学升;隧道爆破对地面振动影响的研究[D];长沙理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张继春,郭学彬,郑爽英,曹孝君;顺层边坡岩体的爆破振动特性试验研究[J];地下空间与工程学报;2005年S1期
2 陈昌凯,阮永芬,熊恩来;地震作用下边坡稳定的动力分析方法[J];地下空间与工程学报;2005年S1期
3 方建瑞;许文达;谢秀栋;;基于FEM-ANN-MCS法的边坡工程可靠度分析[J];地下空间与工程学报;2006年04期
4 阳生权;周健;吕中玉;;不同距离条件下爆破引起的质点振动频幅分析[J];地下空间与工程学报;2007年04期
5 张培森;施建勇;;参数空间变异性对基坑周围土体变形影响分析[J];地下空间与工程学报;2008年01期
6 赵明阶;李洁;;公路隧道掘进爆破参数的信息化反演模型研究[J];地下空间与工程学报;2008年02期
7 刘佳;鲁海;崔颖辉;吕霁;;边坡稳定性的动力影响因素分析[J];北方工业大学学报;2009年01期
8 李永梅,孙国富;砌体房屋的爆破地震破坏机理和模型[J];北京工业大学学报;2001年01期
9 张玉明,白春华,张奇,林大超,曾德斌;炸药性能对爆炸地震波幅值影响的对比试验研究[J];北京理工大学学报;2001年06期
10 苏国韶;张小飞;符兴义;陈光强;;爆炸荷载作用下岩体振动特性的DE-FLAC~(3D)数值模拟方法[J];北京理工大学学报;2009年06期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 龙源;娄建武;徐全军;王希之;;爆破震动对民房的振动破坏作用分析[A];第七届全国工程爆破学术会议论文集[C];2001年
2 徐全军;王希之;季茂荣;龙源;沈蔚;;柱状装药近源场爆破振动峰值预报研究[A];第七届全国工程爆破学术会议论文集[C];2001年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 叶海旺;土岩爆破智能化系统研究[D];武汉理工大学;2003年
2 阳生权;爆破地震累积效应理论和应用初步研究[D];中南大学;2002年
3 凌同华;爆破震动效应及其灾害的主动控制[D];中南大学;2004年
4 许传华;岩体破坏的非线性理论研究及应用[D];河海大学;2004年
5 周传波;深孔爆破一次成井模拟优化与应用研究[D];中国地质大学;2004年
6 张弛;数据挖掘技术在水文预报与水库调度中的应用研究[D];大连理工大学;2006年
7 王庆东;基于粗糙集的数据挖掘方法研究[D];浙江大学;2005年
8 张义平;爆破震动信号的HHT分析与应用研究[D];中南大学;2006年
9 中国生;基于小波变换爆破振动分析的应用基础研究[D];中南大学;2006年
10 夏祥;爆炸荷载作用下岩体损伤特征及安全阈值研究[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 冯锐;铜坑矿中深孔爆破震动下矿柱稳定性研究[D];江西理工大学;2010年
2 胡砚军;铜山口铜矿露采爆破参数优化及爆破减振的试验研究[D];中南大学;2002年
3 王德志;爆破振动对岩质公路边坡稳定性的影响研究[D];河北工业大学;2002年
4 蒋名政;爆破震动对高陡边坡稳定性影响的试验研究[D];昆明理工大学;2002年
5 王晓丽;一种混合结构的数据融合算法研究及在目标识别中的应用[D];燕山大学;2004年
6 周洪文;爆破振动对露天矿边坡影响的模糊测度研究[D];武汉理工大学;2004年
7 程良奎;地下矿山中深孔爆破设计专家系统研究[D];武汉科技大学;2004年
8 史维升;不耦合装药条件下岩石爆破的理论研究和数值模拟[D];武汉科技大学;2004年
9 张永康;高层建筑体系竖向地震作用下的动力特性研究[D];西北工业大学;2005年
10 钱烨;基于分形理论的节理岩体爆破块度试验研究[D];武汉理工大学;2005年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵明生;张建华;易长平;;独立分量分析在爆破振动信号分离中的应用初探[J];爆炸与冲击;2011年02期
2 任岩;;RBF神经网络在爆破振动强度预测中的应用[J];工程爆破;2012年03期
3 王戈;胡刚;;露天台阶爆破中合理微差间隔时间的确定[J];黑龙江科技学院学报;2009年01期
4 潘东;;露天矿山中深孔爆破边坡稳定性影响研究[J];山西建筑;2012年20期
5 邵晓宁;徐颖;;岩体爆破振速和损伤预测的支持向量机方法[J];采矿与安全工程学报;2011年03期
6 李娜;周科平;潘东;朱和玲;;中深孔爆破动载荷下块石充填体强度响应研究[J];矿冶工程;2011年04期
7 史秀志;曾志林;田建军;陈小康;;基于平滑伪Wigner-Ville分布信号重排的爆破振动信号分析研究[J];现代矿业;2009年07期
8 谢小军;蒲传金;肖正学;岳鑫峰;;邻近埋地天然气管道桥梁桩井爆破振动的高程效应[J];甘肃科技纵横;2011年06期
9 赵明生;张建华;易长平;;基于单段波形叠加的爆破振动信号时频分析[J];煤炭学报;2010年08期
10 赵明生;梁开水;余德运;任少峰;;段数对爆破振动信号的时频特性影响分析[J];煤炭学报;2012年01期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 刘晓明;金属矿隐患空区三维信息获取及其动力失稳数值分析技术研究[D];中南大学;2010年
2 李果;强震条件下层状岩体斜坡动力失稳机理研究[D];成都理工大学;2012年
3 蒋复量;金属矿矿岩可爆性评价及井下采场深孔爆破参数优化的理论与试验研究[D];中南大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 冯锐;铜坑矿中深孔爆破震动下矿柱稳定性研究[D];江西理工大学;2010年
2 尤一帆;遗传进化神经网络算法在分类问题中的设计和研究[D];浙江大学;2011年
3 潘东;深孔爆破参数智能优化及爆破效应控制研究[D];中南大学;2010年
4 张盈盈;基于粒子群算法的非概率可靠性分析及其在边坡工程中的应用[D];中南大学;2011年
5 李魁;爆破作用下再造采矿环境工程振动监测及控制研究[D];中南大学;2011年
6 张田湉;爆破震动对大跨径连续刚构桥体系的影响研究[D];长安大学;2011年
7 王建国;布沼坝西帮爆破荷载作用下的稳定性数值模拟研究[D];昆明理工大学;2011年
8 高同伟;建筑结构对隧道爆破的振动响应特性[D];山东科技大学;2011年
9 关晓磊;爆破振动信号分析与监测[D];中北大学;2012年
10 董凯程;爆破地震对充填体影响与控制技术研究[D];中南大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张奇,白春华,刘庆明;爆炸地震波频谱特性研究[J];北京理工大学学报;1999年03期
2 朱德达;柯吉恳;;微差爆破地震效应的研究[J];爆破;1984年01期
3 蒋进军;DaneP.Blair;GrahamR.Baird;姚绍德;;地下爆源引起的表面振动[J];爆破;1993年03期
4 朱传云,卢文波,董振华;岩质边坡爆破振动安全判据综述[J];爆破;1997年04期
5 李名能;爆破进展[J];爆破;1995年02期
6 高晓初;我国露天铁矿大区多排微差爆破技术[J];爆破;1995年03期
7 焦永斌;爆破地震安全评定标准初探[J];爆破;1995年03期
8 季月伦;小浪底水电站隧洞开挖爆破振动观测[J];爆破;1996年04期
9 陈寿如,肖清华;无线自记测震系统在露天矿山爆破地震控制中的应用[J];爆破器材;1998年01期
10 张志呈;浅谈评价爆破地震效应的方法和标准[J];爆破器材;1998年03期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 宋光明;陈寿如;吴从师;;爆破振动信号分析小波基函数构造与应用[A];第七届全国工程爆破学术会议论文集[C];2001年
2 陈寿如;宋光明;周凤南;肖清华;;两种质点振速预测公式的比较与选择[A];第七届全国工程爆破学术会议论文集[C];2001年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 史秀志;董凯程;陈小康;曾志林;;高应力条件下爆破振动对岩石破坏研究[J];爆破器材;2008年05期
2 徐彩霞;李义杰;;基于粗糙集和模糊神经网络的空气质量评价[J];微型机与应用;2010年15期
3 张国清;;歪头山铁矿爆破振动对建筑物的影响及降振措施研究鉴定会[J];金属矿山;1993年06期
4 刘莹;关于掘进爆破振动最大振幅的预测法[J];煤炭技术;1994年03期
5 山口梅太朗;张景芳;;露天矿爆破振动的测定[J];矿业工程;1981年01期
6 宋光明,史秀志,陈寿如;露天矿边坡爆破振动破坏判据新方法及其应用[J];中南工业大学学报(自然科学版);2000年06期
7 刘世波;;隧道敏感地段爆破减振措施[J];西部探矿工程;2006年07期
8 马建兴;马强;韩万东;;爆破振动对壕濑梁煤矿建筑物影响的研究[J];中国矿业;2009年06期
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10 吴从师,高晓初,郭子庭;大区微差爆破的地震效应[J];岩石力学与工程学报;1996年S1期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李仁发;乜崇义;;一种用模糊神经网络建立模糊模型的新方法[A];1996年中国智能自动化学术会议论文集(上册)[C];1996年
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3 雷志军;李志;徐亮;;软计算方法在循环流化床优化燃烧中的研究[A];中国计量协会冶金分会2008年会论文集[C];2008年
4 雷志军;李志;徐亮;;软计算方法在循环流化床优化燃烧中的研究[A];2008全国第十三届自动化应用技术学术交流会论文集[C];2008年
5 席东民;胡琳静;;模糊神经网络在单元机组协调控制中的应用[A];全国第4届信号和智能信息处理与应用学术会议论文集[C];2010年
6 谭思云;李志明;;基于模糊神经网络的水泥回转窑分解炉温度控制[A];中国硅酸盐学会2003年学术年会论文摘要集[C];2003年
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中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本版编辑 本报特约记者 杨莹 张志杰 贾海 张伟革 通讯员 付晖 万会斌 整理;惊天一爆,西陵峡上再创奇迹[N];人民长江报;2006年
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4 本报记者 李智 通讯员 梁宪生;零的突破[N];山西经济日报;2001年
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6 王玮 蔡莲红;数据挖掘走入语音处理[N];计算机世界;2001年
7 本报记者 闫松;爆破专家不能割舍的高原情[N];大众科技报;2008年
8 通讯员 王崇燕 杨起维;泉厦高速公路大帽山左线隧道建成通车[N];人民铁道;2009年
9 记者 李宏 通讯员 程皖生;官兵村建立村企联谊制度[N];安庆日报;2011年
10 欧阳宝塔 朱晓林;新品新结构 质优价更廉[N];中国矿业报;2001年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 史秀志;爆破振动信号时频分析与爆破振动特征参量和危害预测研究[D];中南大学;2007年
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3 何海;混合动力汽车控制系统设计与仿真[D];华中科技大学;2005年
4 王勇献;蛋白质二级结构预测的模型与方法研究[D];国防科学技术大学;2004年
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6 邓胜祥;石灰炉在线仿真技术与炉况诊断及复杂系统智能控制研究[D];中南大学;2004年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张慧斌;基于粗糙集和模糊神经网络的数据挖掘方法研究[D];天津大学;2006年
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3 刘瑞平;电控汽油机智能故障诊断系统[D];太原理工大学;2011年
4 孟凡华;模糊神经网络在大滞后非线性系统中的应用[D];河北工业大学;2004年
5 韩锋;基于模糊神经网络的电力系统短期负荷预测[D];河北农业大学;2011年
6 张克良;基于模糊神经网络的锅炉燃烧控制方法的研究[D];天津大学;2004年
7 高明帅;循环流化床锅炉灰循环系统控制优化研究[D];华北电力大学(北京);2011年
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9 刘鑫伟;车辆行驶信息检测与主动避撞安全控制策略的研究[D];湖南大学;2010年
10 李兆福;模糊神经网络及其应用[D];南京理工大学;2003年
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