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現代爆破信號分析理論與典型工程應用

作者：付曉強|責編:眭蔚//陳玉環
出版社：廈門大學
ISBN：9787561595107

出版日期：2024/12/01
裝幀：平裝
頁數：327

人民幣：RMB 66 元售價：元

內容大鋼

工程爆破作為一種土石方開挖的一種特殊施工手段，由於其施工組織靈活、成本較低，因而在我國基礎建設中發揮著重要作用。爆破振動信號處理分析是爆破振動效應評價和爆破參數優化的主要手段之一，歷來受到相關研究人員的廣泛關注。本書從時域和頻譜分析角度，根據爆破測試信號特徵分析的基本過程，系統闡述了爆破信號預處理和特徵提取方法。同時，介紹了爆破信號分析的新理論、方法和技術應用的優勢，並介紹了這些新理論、新技術在爆破工程的應用。本書可作為相關領域科技人員閱讀參考。

作者介紹

付曉強|責編:眭蔚//陳玉環
付曉強(1984-)，山西運城人，福建省高層次C類人才，工學博士，三明學院副教授、碩士生導師，華僑大學博士后，兼任中國岩石力學與工程學會岩石動力學專業委員會委員，長期從事工程爆破與防災減災方面的教研工作，擔任《Joumal of Vibration and Control》《振動與衝擊》《礦業科學學報》等期刊審稿專家。參與國家自然科學基金面上項目1項，主持福建省自然科學基金項目等省級以上科研項目5項，出版學術專著2部，主編和參編教材2部，發表學術論文50余篇，獲各類科技獎勵3項。

第一章  緒論
  1.1  爆破信號分析演算法研究現狀
  1.2  爆破信號能量及特徵提取研究現狀
  1.3  爆破減振降損技術研究現狀
    參考文獻
第二章  信號處理基本知識
  2.1  信號及類型
    2.1.1  信號處理過程
    2.1.2  採樣和量化
    2.1.3  採樣頻率與採樣過程
  2.2  模擬生成時域信號
    2.2.1  均勻正態分佈的雜訊
    2.2.2  正弦波
    2.2.3  高斯信號
    2.2.4  方波信號
    2.2.5  其他時域信號
  2.3  平穩和非平穩時間序列
    2.3.1  精度和解析度
    2.3.2  信號起止緩衝時間
    2.3.3  多變數時間序列生成
  2.4  傅里葉變換與逆變換
    2.4.1  傅里葉變換
    2.4.2  傅里葉變換結果輸出和解釋
    2.4.3  多正弦波和雜訊的傅里葉變換
    2.4.4  提取特定頻率信息
    2.4.5  非穩態正弦信號傅里葉變換
    2.4.6  非正弦信號的傅里葉變換
  2.5  邊緣偽像和時間序列錐化
  2.6  常用信號頻譜分析方法
    2.6.1  短時傅里葉變換
    2.6.2  維格納-威爾(Wigner—Ville)分佈
    2.6.3  Morlet小波卷積
    2.6.4  濾波希爾伯特(Hilbert)變換
    2.6.5  有限與無限脈衝響應濾波器
    2.6.6  時域信號去噪
  2.7  經驗模式分解
  2.8  時間序列平穩性
    2.8.1  均值穩態性
    2.8.2  方差平穩性
    2.8.3  相位和頻率平穩性
    2.8.4  多變數數據信號平穩性
    2.8.5  信號平穩性統計意義
  2.9  多元時間序列相關分析方法
    2.9.1  譜相干性分析
    2.9.2  主成分分析
  2.10  MATLAB軟體簡介
    2.10.1  MATLAB界面及結果輸出
    2.10.2  MATLAB語言特點
    2.10.3  基本繪圖功能
  2.11  LabVIEw軟體簡介

    2.11.1  LabVIEW的特點
    2.11.2  LabVIEW的應用領域
    2.11.3  LabVIEW編程環境
    2.11.4  啟動界面
    2.11.5  前面板
    2.11.6  程序框圖
    2.11.7  LabVIEW與信號處理
    參考文獻
第三章  隧道爆破信號分析與相關特徵提取研究
  3.1  隧道爆破振動信號交叉項抑制分析
    3.1.1  隧道概況
    3.1.2  隧道工程的特點和難點
    3.1.3  測試方案及測點的布置
    3.1.4  隧道爆破振動信號時頻譜交叉項抑制方法
    3.1.5  雷管延期時間確定
  3.2  隧道爆破振動信號混沌分形特徵研究
    3.2.1  演算法原理
    3.2.2  信號頻帶劃分與重構
    3.2.3  爆破振動吸引子混沌特徵
    3.2.4  相軌跡圖變化規律
  3.3  城市淺埋隧道下穿密集建築群控制爆破技術研究
    3.3.1  工程概況
    3.3.2  減振爆破方案
    3.3.3  隧道爆破振動監測與分析
  3.4  隧道爆破信號主分量特徵提取與毫秒延期識別研究
    3.4.1  演算法簡介
    3.4.2  爆破信號主分量判別與毫秒延期識別
  3.5  隧道爆破信號能量特徵提取分析
    3.5.1  TQWT演算法原理
    3.5.2  隧道爆破信號分析結果
    3.5.3  TQwT優化分解過程實現
  3.6  地鐵隧道爆破振動信號趨勢項和雜訊消除分析
    3.6.1  基本演算法
    3.6.2  工程概況
    3.6.3  信號分析過程及結果
  3.7  隧道爆破振動信號畸變校正分析
    3.7.1  基本理論
    3.7.2  爆破信號畸變校正
    3.7.3  爆破信號特徵提取
  3.8  隧道爆破振動信號畸變校正與混沌多重分形特徵
    3.8.1  基本演算法
    3.8.2  隧道爆破信號零偏校正
    3.8.3  混沌多重分形特徵分析
    3.8.4  多重分形特徵
    3.8.5  信號相關性分析
    參考文獻
第四章  露天礦山爆破信號分析與邊坡穩定性評價研究
  4.1  爆破振動安全及振動效應監測
    4.1.1  爆破振動強度經驗公式
    4.1.2  爆破振動安全判據

  4.2  爆破振動效應監測
    4.2.1  本次爆破振動監測的選擇
    4.2.2  爆破監測方案和測點布置原則
    4.2.3  爆破振動監測現場工作
    4.2.4  爆破振動監測數據處理分析
  4.3  露天爆破信號傅里葉分析
    4.3.1  傅里葉分析理論
    4.3.2  傅里葉變換在爆破振動信號中的應用
    4.3.3  傅里葉變換分析的局限性
  4.4  露天爆破信號小波和小波包分析
    4.4.1  小波分析理論
    4.4.2  小波包分析理論
    4.4.3  小波變換在微差爆破延時間隔識別中的應用
    4.4.4  爆破微差延時間隔識別
    4.4.5  露天爆破能量衰減特徵
  4.5  露天爆破信號HHT分析
    4.5.1  HHT分析理論
    4.5.2  基於HHT的爆破振動信號分析
    4.5.3  爆破振動信號經驗模態分解
    4.5.4  HHT法微差雷管早爆識別
    4.5.5  爆破振動信號瞬時能量譜
  4.6  露天爆破振動信號的反應譜響應特徵分析
    4.6.1  反應譜理論
    4.6.2  監測信號波形採集
    4.6.3  露天爆破反應譜特徵分析
    4.6.4  爆破振動速度反應譜的特徵分析
  4.7  露天礦爆破開採邊坡穩定性分析
    4.7.1  安全係數法理論
    4.7.2  評價模型的建立
    4.7.3  爆破后單邊坡穩定性分析
    4.7.4  爆破對多邊坡的影響分析
    4.7.5  影響邊坡穩定性的其他因素分析
    參考文獻
第五章  斜井爆破振動監測分析及對建(構)築物的影響研究
  5.1  爆破振動監測和反應譜理論
    5.1.1  爆破振動監測及安全判據
    5.1.2  爆破監測的核心內容及基本原理
    5.1.3  儀器的特性和參數設置
  5.2  爆破振動安全
    5.2.1  爆破振動強度經驗公式
    5.2.2  爆破對周圍建(構)築物的安全影響
    5.2.3  建築物安全允許標準
  5.3  爆破施工振動監測方案及監測數據理論分析
    5.3.1  工程概況
    5.3.2  監測點的布置方案
    5.3.3  監測信息反饋及預報
  5.4  各階段監測數據及典型波形
    5.4.1  第一階段爆破方案
    5.4.2  分部開挖爆破參數及預期效果
    5.4.3  第一階段地表監測數據及典型爆破波形

    5.4.4  第二階段監測數據及典型波形
    5.4.5  複式掏槽爆破參數及預期效果
    5.4.6  第三階段監測數據及典型波形
    5.4.7  第三階段典型波形
    5.4.8  第四階段監測數據及典型波形
  5.5  建(構)築物隨頻率變化動力響應分析
    5.5.1  反應譜解析理論和動力響應分析理論
    5.5.2  反應譜常用計算方法
    5.5.3  反應譜和反應譜曲線
    5.5.4  建(構)築物阻尼比係數
  5.6  各階段監測數據加速度和標準反應譜分析
    5.6.1  各階段監測數據速度反應譜分析
    5.6.2  各階段監測數據位移反應譜分析
    5.6.3  相似案例分析
  5.7  建(構)築物隨周期變化動力響應分析
    5.7.1  各階段監測數據加速度和標準反應譜分析
    5.7.2  各階段監測數據速度反應譜分析
    5.7.3  各階段監測數據位移反應譜分析
  5.8  建(構)築物爆破響應結構穩定性數值模擬
    5.8.1  模型的建立
    5.8.2  建築物位移響應
    5.8.3  建築物運動方程及解析
    參考文獻
第六章  凍結立井爆破信號分析與精細化特徵提取
  6.1  立井爆破雷管微差延時識別
    6.1.1  工程概況
    6.1.2  微差識別原理
    6.1.3  應用分析
  6.2  立井爆破井壁振動與圍岩損傷控制分析
    6.2.1  爆破參數優化
    6.2.2  基本演算法
    6.2.3  井壁振動信號分析
    6.2.4  雷管延期識別
    6.2.5  凍結壁圖像能量及半孔痕識別
    6.2.6  凍結壁成形狀態分類
  6.3  立井爆破振動信號Hilbert譜分析
    6.3.1  爆破振動信號及頻譜
    6.3.2  小波分解與Hilbert譜分析
    6.3.3  信號能量分佈特徵
  6.4  立井爆破信號時頻特徵精細化提取
    6.4.1  FSWT時頻分析方法
    6.4.2  爆破振動信號FSWT分析
    6.4.3  能量分佈特徵提取
  6.5  凍結立井爆破振動信號去噪研究
    6.5.1  EMD-DFA演算法
    6.5.2  EMD和DFA的爆破信號去噪
    6.5.3  應用實例
    6.5.4  去噪效果評價
  6.6  立井爆破振動信號混沌特徵研究
    6.6.1  立井爆破信號採集與重構

    6.6.2  信號重構及頻譜特徵
    6.6.3  爆破振動吸引子混沌特徵
  6.7  井筒爆破信號趨勢項消除分析
    6.7.1  變分模態分解演算法
    6.7.2  爆破信號趨勢項消除分析
    6.7.3  爆破信號特徵提取
  6.8  立井爆破信號趨勢項和雜訊消除研究
    6.8.1  相關演算法
    6.8.2  趨勢項消除流程
    6.8.3  應用實例
    6.8.4  效果驗證
  參考文獻
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