岩石截割破碎载荷谱的混沌识别与模拟PDF电子书下载

1 岩石截割破碎过程中的混沌现象 6

1.1　截割破碎过程的非平衡性 6

1.1.1　岩样压缩破坏的软化特征 6

1.1.2　刀具截割破岩过程 9

1.1.3　失稳机制 10

1.2　截割破碎系统的非线性 12

1.2.1　线性与非线性系统 12

1.2.2　破碎系统的非线性因素 13

1.3　截割破碎信号的非周期性 14

1.3.1　测试系统 14

1.3.2　数据采集程序 16

1.3.3　截割阻力信号的统计特征 17

2 载荷谱的动力学描述 25

2.1　流与相型 25

2.1.1　动力系统的概念 25

2.1.2　平面奇点的分类 27

2.1.3　混沌与奇怪吸引子 34

2.2　吸引子的时域分量信号 36

2.2.1　与奇点相应的信号特征 36

2.2.2　Hénon奇怪吸引子 37

2.2.3　Lorenz奇怪吸引子 38

2.2.4　Rossler奇怪吸引子 42

2.3 奇怪吸引子的分形特征 42

2.3.1　Poincaré截面上的Cantor集 42

2.3.2　碎块粒度的分形分布 46

2.4　奇怪吸引子的Lyapunov指数谱 50

2.4.1　连续流的算法 50

2.4.2　实验数据序列的算法 55

3 截割破碎动态的混沌反演 57

3.1　流的离散采样 57

3.2　流形上的嵌入 59

3.3　从截割阻力信号反演系统动态 61

4 破碎强度奇怪吸引子特征的数值实验 66

4.1　吸引子的不变概率测度 66

4.2　相关维数的估计 67

4.3　数据的快速处理 70

4.4 实验结果 73

4.5　破碎强度奇怪吸引子的分形谱 75

4.6　奇怪吸引子的Kolmogorov熵特征 77

4.6.1　混沌程度的测度熵 77

4.6.2　实验数据序列的算法 79

5 混沌识别方法在岩石结合破碎中的应用 81

5.1 高压水射流配合机械刀具破岩方法 81

5.1.1　预切槽方法 82

5.1.2　辅助方法 82

5.1.3　结合方法 82

5.2　水楔作用的增压效应 83

5.3　水楔作用的稳态起裂水压 85

5.4 自控水力截齿破岩效果 87

5.4.1　正交试验 87

5.4.2　切割间距的试验 91

5.5 自控水力截齿强化跃进破碎的声发射测试 92

5.5.1　探测破裂范围的声发射技术 92

5.5.2　AET—5500声发射测试系统 93

5.5.3　实验结果 94

5.6　水力参数合理选择的混沌准则 97

6 岩石截割破碎的混沌动力学 100

6.1　通向混沌的分叉道路 100

6.2　岩石截割破碎的本构方程 103

6.2.1　岩石截割破碎状态的损伤变量描述 103

6.2.2　分布特征参数的重整化群算法 106

6.2.3　截割破碎的动力系统 108

6.3　截割破碎失稳的分叉集 110

6.4　截割阻力信号的混沌时序模拟 113

6.4.1 确定性的非线性时间序列模型 113

6.4.2　模拟载荷谱的Lyapunov指数 117

6.5　岩石截割破碎的混沌模型 118

6.5.1　模拟奇怪吸引子 118

6.5.2　离散相空间 123

6.5.3　简单胞映射方法 124

结束语 127

参考文献 128

术语简释 136

内容索引 138