[發(fā)明專利]一種確定強(qiáng)振源引起的場(chǎng)地環(huán)境振動(dòng)隨距離衰減的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310248847.0
• 申請(qǐng)日: 2023-03-15
• 公開（公告）號(hào): CN116519800A
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭佳明;羅穿云;王辰明;尹作明;張成林;張莉;郝茜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中振天開（北京）工程技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G01N29/11
• 分類號(hào): G01N29/11;G01N29/44
• 代理公司: 北京華旭智信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11583
• 代理人: 李麗

本發(fā)明公開了一種確定強(qiáng)振源引起的場(chǎng)地環(huán)境振動(dòng)隨距離衰減的方法，包括：1)確定振源區(qū)域作為強(qiáng)振源，并考慮環(huán)境背景振動(dòng)，建立強(qiáng)振源引起環(huán)境振動(dòng)衰減數(shù)學(xué)模型，所述數(shù)學(xué)模型表示為：其中，y為隨著振源距離變化的振動(dòng)幅值最大值，x為距設(shè)定振源的距離，ysubgt;0/subgt;為背景振動(dòng)幅值，Asubgt;1/subgt;為振源特征系數(shù)，tsubgt;1/subgt;為場(chǎng)地衰減特征系數(shù)；2)選擇至少三個(gè)測(cè)點(diǎn)做振動(dòng)測(cè)試，以采集振動(dòng)數(shù)據(jù)；3)基于采集得到的數(shù)據(jù)，采用最小二乘法擬合得到環(huán)境振動(dòng)的振動(dòng)衰減函數(shù)，得到參數(shù)ysubgt;0/subgt;、Asubgt;1/subgt;以及tsubgt;1/subgt;的值，函數(shù)變量為距振源的距離x；以及4)利用所述振動(dòng)衰減函數(shù)來計(jì)算不同距離的環(huán)境振動(dòng)幅值以及振源的振動(dòng)大小。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及振動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種確定強(qiáng)振源引起的場(chǎng)地環(huán)境振動(dòng)隨距離衰減的方法。

背景技術(shù)

爆破、強(qiáng)夯、交通設(shè)施、動(dòng)力設(shè)備運(yùn)行等強(qiáng)振源會(huì)引起豎直方向的環(huán)境振動(dòng)。目前工程界針對(duì)單頻率(f0)的振源提出了冪指數(shù)衰減模型，可以通過多點(diǎn)振動(dòng)測(cè)試結(jié)果計(jì)算距振源中心點(diǎn)的距離R所對(duì)應(yīng)的振動(dòng)衰減函數(shù)，從而求解不同振源的振幅。

但是，現(xiàn)實(shí)的強(qiáng)振源頻譜特征并非為單頻振源，其振源的振動(dòng)能量集中于一個(gè)或者幾個(gè)頻段，從頻域無法精確地計(jì)算振源的影響，特別是針對(duì)人居環(huán)境的評(píng)價(jià)。例如實(shí)際工程中，振源比較復(fù)雜，振源頻率特征為多個(gè)頻率甚至表現(xiàn)為一段連續(xù)頻譜，且振源距離不好確定，當(dāng)考慮振源對(duì)周圍建筑物、精密儀器、人居環(huán)境等影響時(shí)，無法通過單頻率指數(shù)衰減計(jì)算模型來評(píng)估不同位置的振幅。另外，對(duì)于強(qiáng)振源引起的環(huán)境振動(dòng)，很難在項(xiàng)目可研階段進(jìn)行科學(xué)的評(píng)估，因?yàn)閮H對(duì)單頻率的振源衰減提出衰減數(shù)學(xué)模型，無法進(jìn)行全面評(píng)價(jià)。

因此，需要新的技術(shù)和方法，以至少部分地解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明方法針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，建立了時(shí)域振動(dòng)估計(jì)數(shù)學(xué)模型，并通過典型振源振動(dòng)測(cè)試得到振動(dòng)數(shù)據(jù)，采用最小二乘法擬合出場(chǎng)地的振源衰減特征函數(shù)，然后針對(duì)復(fù)雜振源進(jìn)行時(shí)域振動(dòng)幅值估計(jì)。該方法簡(jiǎn)單易行，并且結(jié)果精確可靠。

更具體地，根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種確定強(qiáng)振源引起的場(chǎng)地環(huán)境振動(dòng)隨距離衰減的方法，其特征在于，包括：

一種確定強(qiáng)振源引起的場(chǎng)地環(huán)境振動(dòng)隨距離衰減的方法，其特征在于，包括：

1)確定振源區(qū)域作為強(qiáng)振源，并考慮環(huán)境背景振動(dòng)，建立強(qiáng)振源引起環(huán)境振動(dòng)衰減數(shù)學(xué)模型，所述數(shù)學(xué)模型表示為：

其中，y為隨著振源距離變化的振動(dòng)幅值最大值，x為距設(shè)定振源的距離，y₀為背景振動(dòng)幅值，A₁為振源特征系數(shù)，t₁為場(chǎng)地衰減特征系數(shù)；

2)選擇至少三個(gè)測(cè)點(diǎn)做振動(dòng)測(cè)試，以采集振動(dòng)數(shù)據(jù)；

3)基于采集得到的數(shù)據(jù)，采用最小二乘法擬合得到環(huán)境振動(dòng)的振動(dòng)衰減函數(shù)，得到參數(shù)y₀、A₁以及t₁的值，函數(shù)變量為距振源的距離x；以及

4)利用所述振動(dòng)衰減函數(shù)來計(jì)算不同距離的環(huán)境振動(dòng)幅值以及振源的振動(dòng)大小。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，其中步驟1)中，振源區(qū)域包括簡(jiǎn)單振源或者復(fù)雜振源，簡(jiǎn)單振源包括單個(gè)強(qiáng)振源，復(fù)雜振源包括多個(gè)強(qiáng)振源。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，其中步驟2)中，選擇至少五個(gè)測(cè)點(diǎn)。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，其中步驟2)中，采集振動(dòng)物理量為振動(dòng)速度，方向?yàn)樨Q直方向，數(shù)據(jù)選擇測(cè)量時(shí)段時(shí)域最大值。