柔性防护系统冲击大变形视觉监测方法

1

作者 田永丁 杨啸宇 +3 位作者 余志祥 骆丽茹 程强 许浒 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第14期163-171,共9页

局域少数点位的变形监测往往难以反馈复杂柔性防护系统的实际工作形态,常造成预警误报,为此提出了基于多点分布式的柔性防护系统变形视觉采集分析方法。利用帧间光流算法实现了落石冲击下柔性防护网系统全场二维速度场识别,据此建立了... 局域少数点位的变形监测往往难以反馈复杂柔性防护系统的实际工作形态,常造成预警误报,为此提出了基于多点分布式的柔性防护系统变形视觉采集分析方法。利用帧间光流算法实现了落石冲击下柔性防护网系统全场二维速度场识别,据此建立了速度幅值二维分布图,通过相邻帧图像的速度分布差值图实现了柔性防护系统全场冲击变形状态的实时追踪,进一步提出了复杂运动叠加情形下柔性防护网系统稠密测点变形高鲁棒性提取算法,并分析了其变形规律同时提取了最大变形量,实现了有限测点监测到无限分布式传感的突破。设计了三跨柔性防护系统足尺模型,开展了750 kJ落石冲击试验,通过高速相机非接触式监测了落石冲击防护系统全过程影像数据。研究表明:所提议方法实现了落石冲击下柔性防护系统全场变形状态非接触、全历程追踪,冲击过程包含落锤接触防护系统、最大冲击变形与触底反弹三个阶段;为验证所提方法的可靠性,提取了落石冲击下柔性防护系统跨中区域冲击大变形曲线,发现750 kJ能量冲击下柔性防护系统的最大变形量为-6.201 m,与数值模拟和理论计算结果的相对误差分别为6.19%和0.93%。所提方法实现了足尺冲击试验中柔性防护系统工作形态的远程监测,有潜力应用于落石灾害下柔性防护系统的形态评价。 展开更多

关键词 柔性防护系统 落石冲击 冲击大变形 计算机视觉技术 足尺试验

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柔性防护系统环形拦截网分区等代模型 被引量：6

2

作者 赵雅娜 余志祥 赵世春 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期808-815,共8页

环形网是被动柔性防护系统中的重要结构单元,其冲击变形具有明显的多柔体非线性动力学特征,其计算模型的构建是柔性防护结构理论研究的难点与关键点.为了建立环形网的计算模型,首先通过柔性被动网整体结构足尺冲击试验,获取了环形拦截... 环形网是被动柔性防护系统中的重要结构单元,其冲击变形具有明显的多柔体非线性动力学特征,其计算模型的构建是柔性防护结构理论研究的难点与关键点.为了建立环形网的计算模型,首先通过柔性被动网整体结构足尺冲击试验,获取了环形拦截网的区域化变形特征以及网环的典型变形状态;其次通过网环拉伸试验与数值仿真计算的方式得到了各典型变形状态下,网环的荷载位移关系,建立了分区等代计算模型;最后通过与网片顶破试验、动力冲击试验展开对比计算的方式校验了模型的准确性.研究结果表明:环形拦截网具有明显的分区域变形特征,网环(环形网的基本单元)具有3种典型变形状态,各变形状态的网环均具有两阶段受力特征;据此采用连接于圆心、初始长度为网环半径的“X”形4桁架单元模拟单个网环,将典型变形状态下网环的荷载位移关系等效为桁架单元应力应变关系,连接对应节点形成整片网的单元模型,根据网环所处的变形区域赋予桁架单元相应的应力应变关系,建立了整片环形网的高效率分区域等代模型;通过与静力试验及动力试验的对比,模型计算误差小于10%. 展开更多

关键词 柔性防护系统 环形网 等代模型 计算方法 数值计算

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泥石流柔性防护系统耦合作用数值模拟 被引量：4

3

作者 赵雷 张丽君 +2 位作者 余志祥 齐欣 许浒 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2022年第3期606-613,共8页

柔性防护系统近年来被广泛应用于交通沿线地质灾害的防治,但目前的相关研究主要集中在落石冲击作用下的力学响应,而遭受泥石流冲击作用的相关研究较少。泥石流与柔性防护系统的相互作用包括泥石流运动和柔性防护系统冲击大变形两个复杂... 柔性防护系统近年来被广泛应用于交通沿线地质灾害的防治,但目前的相关研究主要集中在落石冲击作用下的力学响应,而遭受泥石流冲击作用的相关研究较少。泥石流与柔性防护系统的相互作用包括泥石流运动和柔性防护系统冲击大变形两个复杂的力学过程,目前尚无有效的耦合计算方法。为此,基于LS-DYNA程序,采用ALE方法,利用Drucker-Prager模型模拟泥石流的运动,并通过流固耦合算法,建立了考虑泥石流与柔性防护系统相互作用耦合计算方法。通过与既有野外足尺试验数据对比,包括泥石流流经沟槽不同位置时的速度、流深以及柔性防护系统钢丝绳内力、变形,验证了耦合计算方法的有效性。在此基础上,进一步研究了泥石流冲击作用下,冲击能量的平衡转换关系,结果表明:柔性防护系统消耗的能量占泥石流冲击总动能的比例不到25%,将近60%冲击能量转换为泥石流内能,这进一步说明了采用耦合方法进行泥石流柔性防护系统分析与设计的必要性。 展开更多

关键词 泥石流 柔性防护系统 ALE 耦合作用 数值模拟

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SNS边坡柔性防护系统的应用 被引量：12

4

作者 李清 《铁道标准设计》 2002年第6期22-23,共2页

SNS系统是一种新型的边坡柔性防护技术体系 ,简要介绍其设计机理和施工工艺。

关键词 柔性防护系统 SNS系统 边坡防护 施工工艺 设计机理

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SNS柔性防护系统在既有线路基病害防治中的应用 被引量：8

5

作者 罗四元 《铁道建筑》 北大核心 2010年第3期74-76,共3页

以钢绳网为主的柔性防护体系SNS是一种能拦截和堆存崩岩落石的新型防护系统。分析SNS柔性防护系统的原理并依据陡峭山坡下渡坦坪车站的现场条件,进行系统设计。最后介绍了SNS系统的施工方法和工艺要求。

关键词 既有铁路 路基边坡病害 SNS柔性防护系统 应用

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采用SNS柔性防护系统整治崩塌落石施工 被引量：2

6

作者 钟启莘 马旺生 《铁道标准设计》 2002年第7期54-56,共3页

SNS柔性防护系统是以钢丝绳作为主要构成部分并以覆盖 (主动防护 )和拦截 (被动防护 )两大基本类型组成。简要介绍该项新技术在鹰厦线K5 0 0处整治崩坍落石的应用。

关键词 SNS柔性防护系统 铁路 崩塌落石 整治 施工 线路病害

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SNS柔性防护系统在桥台山体防护中的应用 被引量：1

7

作者 李勇良 《世界桥梁》 2004年第2期75-77,共3页

通过现场认真勘查,改变原来设计方案,采用SNS柔性防护系统对山体进行防护,并作为永久工程防护措施,取得了很好的经济效益和安全效益;并为类似防护施工提供了科学依据。

关键词 桥梁工程 桥台 山体防护 SNS柔性防护系统 铁路桥 经济效益 安全效益

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柔性防护系统(TPS2型)在边坡防护中的应用

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作者 李庆斌 《铁道标准设计》 2007年第11期19-20,共2页

柔性防护系统(TPS2型)主要有钢绳锚杆、钢丝绳网、钢丝格栅网组成,结合保龙高速公路9标段挖方高边坡防护的实际工程应用情况,介绍柔性防护系统(TPS2型)的特点、护坡原理和施工工艺。

关键词 公路路基 柔性防护系统(TPS2型) 边坡防护

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充气式再入飞行器柔性热防护系统的发展状况 被引量：24

9

作者 夏刚 程文科 秦子增 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2003年第6期1-6,共6页

讨论了充气式再入飞行器对柔性热防护系统的具体要求 ,归纳了柔性热防护系统设计的一般准则。概述了柔性热防护系统在充气式再入飞行器中的应用现状 ,并指出在多层隔热毡 (MLI)外表敷设耐高温涂层是柔性热防护系统的理想方案。介绍了柔... 讨论了充气式再入飞行器对柔性热防护系统的具体要求 ,归纳了柔性热防护系统设计的一般准则。概述了柔性热防护系统在充气式再入飞行器中的应用现状 ,并指出在多层隔热毡 (MLI)外表敷设耐高温涂层是柔性热防护系统的理想方案。介绍了柔性热防护系统的材料技术 ,指出轻质、柔性和耐高温是柔性热防护材料的主要特征 ,并建议在充气式再入飞行器的总体设计过程中采用Nextel312作为主要候选材料来完成相应的热防护设计。 展开更多

关键词 充气式再入飞行器 柔性热防护系统 防热罩 隔热材料 航天结构 耐高温纤维

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柔性热防护系统及相关热考核试验 被引量：2

10

作者 张友华 陈智铭 +2 位作者 陈连忠 陈海群 谢旭 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期27-36,共10页

柔性热防护系统为高超声速充气气动减速器的防热需求而发展,主要为大质量地球再入及未来火星的进入、下降和着陆系统的防热而研发。本文介绍了美国针对高超声速充气气动减速器已经进行和正在策划的飞行试验情况以及火星进入、下降和着... 柔性热防护系统为高超声速充气气动减速器的防热需求而发展,主要为大质量地球再入及未来火星的进入、下降和着陆系统的防热而研发。本文介绍了美国针对高超声速充气气动减速器已经进行和正在策划的飞行试验情况以及火星进入、下降和着陆系统对柔性热防护系统的使用热环境需求。对柔性热防护系统的基本组成进行了介绍,详细描述柔性热防护系统的相关热考核试验。 展开更多

关键词 柔性热防护系统 高超声速充气气动减速器 热考核试验

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柔性防护条件下高陡岩质边坡破坏过程的大变形有限元分析 被引量：2

11

作者 乔金丽 李文秀 +1 位作者 刘波 田稳苓 《河北农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期119-123,共5页

针对柔性防护系统条件下高陡岩质边坡的稳定性分析,利用弹塑性大变形理论,引入计算大变形问题更新的拉格朗日方法,考虑了具有断层的高陡岩质边坡的材料非线性和几何非线性,并利用强度折减法对边坡的安全系数进行计算分析。结果表明:考... 针对柔性防护系统条件下高陡岩质边坡的稳定性分析,利用弹塑性大变形理论,引入计算大变形问题更新的拉格朗日方法,考虑了具有断层的高陡岩质边坡的材料非线性和几何非线性,并利用强度折减法对边坡的安全系数进行计算分析。结果表明:考虑大变形理论下的柔性防护系统可更有效地提高边坡安全系数,在技术上和经济上都具有一定的优越性。 展开更多

关键词 边坡稳定性 柔性防护系统 大变形分析 安全系数 更新的拉格朗日法

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引导式柔性网系统防落石冲击耗能机制研究 被引量：3

12

作者 金云涛 余志祥 +3 位作者 骆丽茹 张丽君 许浒 齐欣 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第20期177-185,192,共10页

引导式柔性网系统是一种高效的柔性防护结构系统,结合原位足尺冲击试验,研究揭示了系统的防落石冲击耗能机制。基于构件受力、变形及耗能特性,研究了系统构成原理,建立了系统防护耗能机理模型。基于匀质坡面碰撞能量恢复系数为常数的假... 引导式柔性网系统是一种高效的柔性防护结构系统,结合原位足尺冲击试验,研究揭示了系统的防落石冲击耗能机制。基于构件受力、变形及耗能特性,研究了系统构成原理,建立了系统防护耗能机理模型。基于匀质坡面碰撞能量恢复系数为常数的假定,提出了系统干预下落石残余动能计算方法。开展了落石原位足尺冲击试验,研究了在有、无系统防护下的落石运动特性,并基于落石能量变化特征定义了落石能量衰减率及系统影响因子。研究表明:在防护系统干预下,落石与山体的碰撞次数平均增加至2倍以上,落石最大弹跳高度下降了82%,落石能量衰减率由69.7%增加到89.2%,落石残余动能降幅达65%,落石能量衰减的系统影响因子为0.35,系统能够有效压制引导落石运动,增加落石耗能。提出的落石残余动能计算方法得到的系统防护性能指标与试验计算结果基本一致,该计算方法可用于估算防护条件下的落石残余动能。 展开更多

关键词 引导式柔性防护系统 落石 运动分析 耗能机制 防护性能指标

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多跨布置式环网柔性被动网结构数值计算方法 被引量：8

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作者 赵雅娜 余志祥 赵世春 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第17期211-219,共9页

提出了一种基于环形网分块变形特征的环网计算模型以及组合耗能单元计算模型的设计和验证多跨布置式环网柔性被动网结构的数值方法。首先开展了“松柔支撑”环形网动力冲击试验以和1 500 kJ多跨布置式柔性被动网结构的全尺寸动力冲击试... 提出了一种基于环形网分块变形特征的环网计算模型以及组合耗能单元计算模型的设计和验证多跨布置式环网柔性被动网结构的数值方法。首先开展了“松柔支撑”环形网动力冲击试验以和1 500 kJ多跨布置式柔性被动网结构的全尺寸动力冲击试验,采集了部件及结构动力响应结果作为数值计算方法的校准标准;然后,构建了以组合耗能单元计算模型和分区域环形网计算模型为主的数值建模方法,并通过试验数据确定了关键参数的取值方法;最后开展了“松柔支撑”环形网冲击试验和1 500 kJ全尺寸冲击试验数值模拟,从整体结构变形过程、最大变形量和主要构件动力响应等方面逐步验证了数值方法的可靠性。结果表明,利用基本构件数值模型所建立的结构计算模型,能较好的反映结构冲击动力响应过程,可以作为结构设计和校验的有效手段。 展开更多

关键词 柔性防护系统 环形网 数值计算

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悬臂式被动防护网在山体危石整治中的应用 被引量：4

14

作者 申文军 邢建鑫 《铁道建筑》 北大核心 2013年第4期105-108,共4页

京承铁路沿线地段存在山体危石,需要进行防护。根据该处工程地质条件和地形特征,采用柔性主动防护系统或常规布置形式的被动防护系统整治山体危石均存在局限性。本文通过防护方案的比较分析,提出采用新型的悬臂式被动防护系统进行落石防... 京承铁路沿线地段存在山体危石,需要进行防护。根据该处工程地质条件和地形特征,采用柔性主动防护系统或常规布置形式的被动防护系统整治山体危石均存在局限性。本文通过防护方案的比较分析,提出采用新型的悬臂式被动防护系统进行落石防护,并给出防护网的结构布置参数。通过对潜在落石运行轨迹和运动参数进行数值模拟分析,确定了柔性防护网的形式和防护能级。本文介绍的落石防护方法对山区铁路近直立边坡路段山体危石整治具有借鉴意义。 展开更多

关键词 山体危石 柔性防护系统 悬臂式被动防护系统 落石模拟

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SNS系统质量检验评定标准探讨 被引量：3

15

作者 叶正权 《重庆交通学院学报》 2002年第4期79-81,共3页

SNS系统应用于公路边坡治理 ,目前尚不多见 ,在相关的国标和部标中 ,还无具体的质量检验评定标准 ,结合攀枝花市炳草岗大桥桥头边坡SNS系统应用的实例 。

关键词 质量检验评定标准 SNS系统 公路工程 柔性防护系统

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落石冲击作用下环形网耗能性能的理论及数值模拟研究 被引量：19

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作者 汪敏 石少卿 康建功 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2011年第3期10-13,21,共5页

推导了环形网中单个圆环耗散能量的计算公式,建立两种不同约束条件下环形网受落石冲击的计算模型,讨论了环形网耗能的计算方法。采用LS-DYNA软件对两种模型下环形网受到落石冲击作用的力学性能进行了数值模拟分析,对比分析了两种模型对... 推导了环形网中单个圆环耗散能量的计算公式,建立两种不同约束条件下环形网受落石冲击的计算模型,讨论了环形网耗能的计算方法。采用LS-DYNA软件对两种模型下环形网受到落石冲击作用的力学性能进行了数值模拟分析,对比分析了两种模型对环形网耗能性能的影响,同时对模型2中影响环形网耗能性能的因素进行了参数分析,并与理论计算结果进行了比较,理论计算结果能较好地预测环形网吸收的最大能量,可为环形网耗能性能的评价及应用提供一定的参考依据。 展开更多

关键词 落石 冲击 柔性防护系统 环形网 耗能

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