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複合煤岩受載破裂多場耦合機理

  • 作者：李鑫//楊楨//李艷|責編:張賽
  • 出版社：化學工業
  • ISBN：9787122437747
  • 出版日期：2023/09/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：182
人民幣：RMB 88 元      售價：元
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內容大鋼
    本書以煤岩變形破裂過程中產生的電磁輻射、電荷、紅外輻射等信號為出發點，深入研究了可有效快捷預測衝擊地壓、煤與瓦斯突出等動力災害的方法，實現非接觸式連續動態預測；結合損傷力學、電磁場理論等交叉學科理論，推導了複合煤岩在加卸荷過程中多物理場耦合數學模型，並探究多物理場變化規律及耦合機制、複合煤岩循環加卸荷能量演化機制、複合煤岩加卸荷過程中各部分表面平均紅外溫度和能量演化規律及能量變化，推導建立了耗散能-紅外輻射能耦合數學模型、應力-電荷感應信號耦合關係、耗散能-電磁輻射能耦合數學模型；開發了複合煤岩受載破裂多參數監測實驗系統，並在衝擊地壓預測、煤與瓦斯突出預測、礦山壓力觀測及評估等方面進行了較為廣泛的實際應用研究。
    本書可供從事煤岩、混凝土等動力災害現象（如衝擊地壓、煤與瓦斯突出、滑坡、冒頂、地震、隧道和壩基結構失穩等）及煤岩物理力學性質、岩土工程等領域研究的科技工作者、研究生、本科生以及礦山安全和礦山電氣工程相關技術人員參考。
作者介紹
李鑫//楊楨//李艷|責編:張賽
    李鑫，博士，副教授，碩士生導師，主要研究方向：礦山電磁智能感知技術、智能電網理論與技術。主持完成國家自然科學基金「深部複合煤岩卸荷破裂熱紅外輻射機理及多場耦合模型研究（51604141）」、遼寧省教育廳基金「微電網並聯APF拓撲結構及柔性控制技術應用研究（LJYL016）」、「應急救援超寬頻雷達生命探測儀關鍵技術研究」（LJ2020-JCLO20）；參與完成國家自然科學基金、遼寧省教育廳基金、遼寧省高校創新團隊項目、遼寧省教育廳基金項目及橫向課題等25項。研究成果獲得省部級科學技術獎二等獎2項、三等獎8項。在國內外期刊及國際會議發表論文42篇，SCI/EI檢索19篇，授權國家發明專利6件。在讀博士生1人，碩士生16人。
目錄
第1章  緒論
  1.1  研究背景
  1.2  研究現狀
    1.2.1  深部煤岩能量演化理論及受載破裂失穩機制研究現狀
    1.2.2  煤岩受載岩體輻射場、聲場能量演化規律研究現狀
    1.2.3  複合煤岩受載破裂多場耦合機制研究現狀
  1.3  研究概況
    1.3.1  研究方法
    1.3.2  技術路線
    1.3.3  應用前景
  參考文獻
第2章  受載煤岩破裂多物理場基本理論及耦合路徑
  2.1  煤岩受載破裂的宏觀與微觀解釋
    2.1.1  煤岩體受載破裂宏觀機制
    2.1.2  煤岩體受載破裂微觀機制
  2.2  煤岩受載破裂各物理場演化基本理論
    2.2.1  煤岩受載破裂過程電荷感應原理
    2.2.2  煤岩受載破裂過程電磁輻射原理
    2.2.3  煤岩受載破裂過程紅外輻射原理
  2.3  複合煤岩受載破裂多物理場耦合路徑
  2.4  本章小結
  參考文獻
第3章  複合煤岩受載破裂多參數監測裝置與實驗系統研究
  3.1  煤岩受載破裂多參數監測系統結構
  3.2  系統主控電路設計
  3.3  電荷信號採集模塊
    3.3.1  電荷感測器原理
    3.3.2  感測器轉換電路
    3.3.3  濾波電路
  3.4  電磁輻射採集模塊
    3.4.1  電磁輻射信號接收天線電路
    3.4.2  電磁輻射信號放大電路
    3.4.3  濾波電路
    3.4.4  信號去噪處理演算法
  3.5  紅外輻射溫度採集模塊
  3.6  受載煤岩破裂多參數監測系統軟體設計
    3.6.1  程序總體流程圖
    3.6.2  A/D採樣程序設計
    3.6.3  通信軟體設計
  3.7  上位機軟體設計
    3.7.1  監測系統用戶界面
    3.7.2  軟體流程
  3.8  本章小結
  參考文獻
第4章  複合煤岩受載破裂應力-電荷-紅外輻射耦合模型研究
  4.1  受載複合煤岩變形破裂試驗設計
    4.1.1  試樣製備
    4.1.2  試驗系統
    4.1.3  試驗步驟
  4.2  電磁輻射、電荷感應電壓信號相關性研究

    4.2.1  實驗結果分析
    4.2.2  相關性研究
    4.2.3  機理探討
  4.3  SCT耦合模型研究
    4.3.1  模型推導
    4.3.2  實驗研究
  4.4  本章小結
  參考文獻
第5章  複合煤岩受載破裂溫度-應力-電磁多場耦合模型研究
  5.1  溫度-應力-電磁場理論模型
  5.2  基於有限元的物理場變化規律分析
  5.3  驗證實驗及特徵總結
    5.3.1  實驗研究
    5.3.2  應力場分析
    5.3.3  溫度場分析
    5.3.4  電磁場分析
    5.3.5  力電熱耦合分析
  5.4  本章小結
  參考文獻
第6章  考慮裂隙運動的受載複合煤岩應力-電磁輻射數值模型
  6.1  裂隙周期運動對煤岩應力-電磁輻射模型的影響
  6.2  受載煤岩有限元建模與電磁信號分析
    6.2.1  受載煤岩電磁輻射數值模型
    6.2.2  受載複合煤岩模擬模型建立
    6.2.3  模擬條件及求解過程
    6.2.4  受載複合煤岩電磁輻射演化規律
  6.3  實驗驗證及特徵總結
    6.3.1  場景及實驗步驟
    6.3.2  結果處理及分析
    6.3.3  受載複合煤岩電磁輻射演化規律
  6.4  本章小結
  參考文獻
第7章  循環加-卸下複合煤岩受載破裂紅外輻射-能量演化及耦合機制
  7.1  基於表面溫度的煤岩受載狀態識別方法
    7.1.1  複合煤岩卸荷熱力耦合模型研究
    7.1.2  複合煤岩卸荷模擬模型研究
  7.2  循環加-卸受載煤岩紅外輻射信號演化規律
  7.3  紅外輻射-能量演化耦合機制
    7.3.1  煤岩能量計算
    7.3.2  能量演化規律研究
  7.4  本章小結
  參考文獻
第8章  卸荷條件下複合煤岩受載破裂多場耦合模型
  8.1  複合煤岩卸荷多場耦合數學模型
  8.2  卸荷下受載複合煤岩多物理場演化規律
    8.2.1  煤岩有限元建模
    8.2.2  模擬研究
    8.2.3  複合煤岩卸荷多場耦合機理研究
  8.3  實驗驗證與結果分析
  8.4  本章小結

  參考文獻
第9章  複合煤岩受載破裂耗散能-輻射能耦合機制
  9.1  基於能量損傷理論的複合煤岩受載破裂機理
  9.2  耗散能-輻射能耦合路徑與模型建立
    9.2.1  耗散能-紅外輻射能耦合數學模型
    9.2.2  耗散能-電磁輻射能耦合數學模型
  9.3  實驗驗證與結果分析
    9.3.1  耗散能-紅外輻射能實驗及結果
    9.3.2  耗散能-電磁輻射能實驗及結果
  9.4  受載煤岩能量變化與耦合規律
    9.4.1  紅外輻射能變化與耦合規律
    9.4.2  電磁輻射能變化與耦合規律
  9.5  本章小結
  參考文獻
結語

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