تاثیر پارامترهای انفجاری بر طیف سیگنالی ارتعاشات
چکیده
تحقیقات صورت گرفته در زمینه تاثیر پارامترهای انفجاری بر سیگنال های ارتعاشات، ارزش بسیار بالایی در زمینه ی هدایت طراحی های مقاوم- انفجاری خواهند داشت. مطالعات قبلی صورت گرفته ابتدا با هدف شناسایی تاثیر بر دامنه ی ارتعاشی در حوزه زمانی پرداخته اند و به ندرت توجه این مطالعات بر مسئله توزیع و انتشار انرژی در حوزه ی فرکانس (تناوب) (مثل طیف) براساس مقادیر بزرگ سیگنال های انفجاری معطوف گردیده است، در این مطالعه، پارامترهای اولیه ی تاثیرگذار بر طیف ارتعاشی مشخص و تعیین شده اند. ابتدا، روش میانگین k به منظور خوشه بندی تمامی سیگنال های ورودی به شش خوشه طیفی متمایز مورد استفاده قرار گرفت. سپس به منظور پیدا کردن (شناسایی) تفاوت ها و اختلافات موجود در پارامترهای پیوسته، آزمون T را بین خوشه های مختلف استفاده کردیم، این پارامترها شامل شارژ کلی، ماکزیمم شارژ، طول عمر بتن و فاصله ی بین منبع انفجاری و نقطه ی اندازه گیری می باشند. در همین حال از یک نوع شبیه سازی خوشه ای تصادفی به منظور تعیین تاثیرگذاری (تاثیر گذار هستند یا خیر) دو پارامتر گسسته دیگر، مانند تعداد رله های چاشنی های انفجاری و مکان مشخص منابع انفجاری، بر طیف های مختلف سیگنال ارتعاشی استفاده شده است. نتایج نشان می دهد که تعداد سه پارامتر از شش پارامتر مذکور مطالعه شده، نوعی ارتباط قوی و تنگاتنگ با طیف ارتعاشی دارند و این در حالیست که سه پارامتر باقیمانده (دیگر) این خصوصیت را دارا نمی باشند. این مطالعه علاوه بر این، به مطالعه و بحث در مورد چگونگی تاثیر پارامترها بر وقوع و ارزیابی سیگنال های ارتعاشی نیز می پردازد.
1.مقدمه و معرفی
خطرات ارتعاشی (لرزش سطح زمین) به عنوان یکی از محصولات بدیهی (اجتناب ناپذیر) انفجار، می تواند تاثرات قابل توجهی بر محیط زیست اطراف داشته باشد (Gorguluet al., 2013). در حال حاضر، مطالعات بر روی فاکتورهای تاثیرگذار بر ارتعاشات انفجاری، به شکلی گسترده و با هدف بررسی تاثیر آن بر دامنه های نوسانی مانند سرعت اوج ذرات (ppv) انجام می گیرند. قوانین موجود در این زمینه که باعث محدودسازی فعالیت های انفجاری و تحقیقات علمی در مورد ارتعاشات زمین ناشی از انفجار می گردند، از مقادیر ppv به عنوان پارامترهای مبنای استاندارد بهره گیری می کنند (Gorguluet al., 2013). مدل های تجربی مخصوص- سایت ppv، اغلب به منظور طراحی های مقاوم- انفجاری مورد استفاده قرار می گیرند (Amnieh et al., 2012; Xia et al., 2013; Ozer et al., 2013; Khandelwal and Singh, 2013). تعداد بسیار زیادی از مطالعات مربوطه در طول دهه ی گذشته به انجام رسیده اند: از یک سو، مدل های تجربی فراوان اصلاح شده به صورت مداوم پیشنهاد می شوند، (Duvall and Petkof, 1959; Nicholls et al., 1971; Langefors and Kihlström, 1978; Pal Roy, 1991; Dey and Murthy, 2012; Kumar et al., 2014)، و از سوی دیگر، تکنیک های مدرن و امروزی مختلف مانند سیستم های خبره (Khandelwal and Singh, 2013)، سیستم های استنتاجی فازی- عصبی تطبیقی (Ataei and Kamali, 2013)، و مدل های منطقی فازی (Ghasemi et al., 2013) پیشنهاد می گردند، سیستم های که در حقیقت به منظور بهبود و بالابردن جزییات فرایند پیش بینی ppv توسعه پیدا کرده اند. علاوه بر این می توان یک نوع مقایسه صورت گرفته بین تکنیک های علمی هوش مصنوعی امروزی و روش های تجربی قدیمی نیز مشاهده کرد Mohamadnejad et al. (2012). در مقایسه با توجهات معطوف شده بر دامنه ی نوسانی (ارتعاشی)، تحقیقات علمی صورت گرفته در مورد توزیع انرژی در حوزه ی فرکانس مربوط به ارتعاشات انفجاری تاحدودی محدود و کمیاب گزارش شده است. به هر حال، کمبود و نقص در کد طراحی حاضر مبنی بر ppv حرکات زمین نیز به تنهایی گزارش شده است (Ma et al 2002)، به این معنی که خصوصیات مربوط به حوزه ی فرکانسی نیز بایستی مورد توجه قرار بگیرد.
abstract
Research on the impact of blasting parameters on vibration signals is of significant value for guiding blast-resistant design. Previous research was primarily aimed at the impact on vibration amplitude in the time domain but rarely focused on energy distribution in the frequency domain (i.e., spectrum). Based on large amounts of blast signals from a series of events, in this study, the primary parameters that affect the vibration spectrum were determined. First, the K-means method was used to cluster all of the signals into six distinct spectrum clusters. The T test was then utilized among different clusters, to detect discrepancies in continuous parameters, including total charge, maximum charge, concrete age and distance between the explosion source and measuring point. Meanwhile, a random clustering simulation was conducted to determine whether the other two discrete parameters, i.e., the number of detonator relays and the explosion source location, influence the spectrums of vibration signals. The results show that three of the six parameters studied have a close link to the vibration spectrum, whereas the other three do not. This study also discusses how the parameters impact the occurrence and evolution of vibration signals.
1. Introduction
Vibration hazard, as an inevitable product of blasting, can have a considerable impact on the surrounding environment (Gorgulu et al., 2013). At present, studies on the factors influencing blasting vibration have been mainly aimed at the effect on vibration amplitude, such as peak particle velocity (PPV). Laws regulating blasting practice and scientific research into blast-induced ground vibrations use the PPV values as standard base parameters (Gorgulu et al., 2013). Site-specific empirical models for PPV are commonly used for blast-resistant designs (Amnieh et al., 2012; Xia et al., 2013; Ozer et al., 2013; Khandelwal and Singh, 2013). Related studies have emerged in large numbers in the past decades: on one hand, abundant improved empirical models were constantly proposed (Duvall and Petkof, 1959; Nicholls et al., 1971; Langefors and Kihlström, 1978; Pal Roy, 1991; Dey and Murthy, 2012; Kumar et al., 2014); on the other hand, various modern prediction techniques, such as expert systems (Khandelwal and Singh, 2013), adaptive neuro-fuzzy inference systems (Ataei and Kamali, 2013) and fuzzy logic models (Ghasemi et al., 2013), were developed to improve the prediction of PPV. Also reported was the comparison of intelligence science techniques and empirical methods by Mohamadnejad et al. (2012). Compared with the attention paid to vibration amplitude, research about energy distribution in the frequency domain of blast vibration seems to be rarely reported. However, a shortage of current design code based on ground motion PPV alone has also been reported (Ma et al., 2002), which means that characteristics in the frequency domain should also be considered.
چکیده
1.مقدمه و معرفی
2. پس زمینه
2.1 توصیف مورد مطالعه شده(مطالعه ی موردی)
2.2. پارامترهای انفجاری
3. خوشه بندی سیگنال ارتعاشی بر مبنای طیف
3.1 تشابه طیفی
3.2 خوشه بندی میانگین- K
4. تعیین اثر طیف ارتعاشی ناشی از پارامترهای انفجاری
4.1 پارامترهای پیوسته
4.2 پارامترهای گسسته
5. بحث و گفتگو
6. نتیجه گیری
abstract
1. Introduction
2. Background
2.1. Case description
2.2. Blasting parameters
3. Vibration signal clustering based on spectrum
3.1. Similarity of spectrum
3.2. K-means clustering
4. Demonstration of impact on vibration spectrum from blasting parameters
4.1. Continuous parameters
4.2. Discrete parameters
5. Discussion
6. Conclusions
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه