地铁隧道施工风险机理分析

为预防地铁隧道施工风险事件的发生,需对风险机理进行系统研究。根据风险的发生过程将风险机理分为产生、发展及演化3个阶段。把耗散结构理论引入到地铁隧道施工塌方风险机理的研究中,并论证其适用性,从3个阶段对塌方风险的形成过程进行分析,对塌方风险的耗散结构形成条件进行论证。分析表明:从开挖到岩体变形可视为风险产生阶段,此时平衡态被打破。从塑性变形到变形率急剧增大视为风险发展阶段,经历近平衡态、较远平衡态及远离平衡态;从一个风险事件到多个风险事件陆续发生视为风险演化阶段,此时一个甚至多个事件耗散结构形成。     

对安全系统运行机制的探讨——安全系统本征与结构

通过对安全系统本质属性的再认识,提出了安全系统具有客观性、本征性、目的性、环境性和结构性的特点;论证安全系统是开放的、动态系统,非线性系统,远离原始态的系统;阐述安全系统如何从原始态自组织转变到耗散结构,从而提出安全系统是以耗散结构形式存在的,同时通过对安全系统流入负熵流和排出正熵流,使得安全系统的剩余熵减少。安全系统以稳定态为中心,通过在非线性区的扰动造成安全系统质的变化,分析了安全系统耗散结构形成的过程。     

基于耗散结构理论的驾驶中人因失误分析研究

通过对耗散结构理论的分析,建立了驾驶系统的耗散结构动态模型。基于此模型,从负熵流、扰动、非线性机制以及系统的初始稳定值几个方面对驾驶中人因失误出现的原因进行了分析。文章将耗散结构理论作为分析人因失误的工具,为研究驾驶中的人因失误提供了一种新的视角。     

矿井通风系统与耗散结构理论

把通风系统看成一个开放系统 ,利用耗散结构理论 ,对通风系统的耗散条件和耗散行为进行研究 ,得到了通风系统稳定工作的条件以及通风参量与非平衡相变的关系 ,为矿井通风系统优化和日常通风管理工作提供指导 ,同时为通风系统数值模拟的参数选定提供理论依据。通过对耗散参量的研究 ,认识通风系统中参数作用方式 ,了解系统有序相变临界耗散趋势 ,理解整个通风系统的演化规律。     

木结构吊脚楼火灾轰燃临界值预测研究

为探究木结构吊脚楼受限空间内火灾发展过程中的轰燃临界现象,以贵州省某典型木结构吊脚楼为研究对象,利用突变理论结合数值模拟软件量化分析其受限空间内火灾发展过程中的轰燃临界值。结果表明:木结构吊脚楼建筑受限空间内火灾发展过程中的轰燃现象具有燕尾突变特征,得到的轰燃临界温度为951. 5 K;利用数值模拟得到的轰燃临界温度为953. 4 K,与前者相比具有较好的一致性。木结构吊脚楼受限空间火灾轰燃现象的发生与外界风速关联性不大。     

基于突变理论的地铁安全模糊动态评价

由于目前地铁常用评价方法中参数值的选取、各评价指标权重及评价因素重要性的确定等易受参评人员主观的影响,而导致评价难以获得客观结果,提出了基于突变理论的地铁安全模糊动态评价方法。从设备设施、人员、安全管理和外界环境4个方面分析了地铁系统安全影响因素,建立了地铁系统安全指标体系,并应用突变和模糊数学理论建立了综合评价模型。通过对评价目标进行多层次分解,根据突变理论归一化公式进行量化递归运算,计算出地铁安全总突变隶属函数值,从而实现了模糊动态分析与评判。实例应用表明,评价结果与实际情况基本一致,该方法合理可行,且评价结果具有较好的稳定性。     

基于安全混沌学的危化品道路运输系统风险评价研究

针对危化品道路运输系统的复杂性与模糊性,采用安全混沌学理论开展风险评价有利于危化品道路运输系统的风险预防与控制。基于混沌模型与耗散结构理论,构建以“人-物-车-环”为要素的危化品道路运输系统的混沌模型。结合危化品道路运输系统的风险辨识结果,利用突变级数法以及模糊综合评价法,对危化品道路运输系统进行多层次分析与计算,确定系统的总突变隶属函数值以及系统安全等级,并进行了应用实例研究。结果表明,基于安全混沌学的危化品道路运输系统风险评价模型具有较好适用性与可操作性。基于安全混沌学的危化品道路运输系统风险评价研究,拓展了安全混沌学理论的应用范围,丰富了危化品道路运输系统的风险研究内容。     

建筑火灾中轰燃现象的突变分析

建筑火灾中轰燃现象是一种典型的突变过程。本文利用数学方法推导出轰燃的突变动力学，首先给出基于能量平衡方程的轰燃模型并构建其突变簇方程，然后讨论系统控制因子和实际工况之间的关系。结果发现建筑火灾中轰燃现象的突变形式是燕尾突变。     

小尺度油品扬沸火灾火行为的实验研究

扬沸火灾作为原油油罐火灾中的一种特殊火灾现象,一旦发生将会造成巨大的灾害.扬沸时的火行为,特别是火焰的突变是造成危害的主要原因之一.采用红外热像仪对小尺度油罐油品扬沸火灾火焰温度场和火焰高度突变现象进行了实时研究,分析了火焰温度场突变的原因和火焰突变高度与油罐直径的关系.结果表明,油品扬沸时火焰的突变程度随油品黏度的增大而增大,扬沸时无量纲火焰高度随着油罐直径的增大而减小.可为研究大尺度的油罐扬沸火灾火行为提供一定的理论基础.     

锅炉的调节

因受外界条件不断变化的影响,锅炉运行状态往往是不稳定的。因此,在运行过程中,要及时采取相应的措施来维持其运行的相对稳定。当外界条件和负荷发生变化时,应随时注意观察,对燃料的供给量、通风量、给水量进行及时调节,以使锅炉的运行状态与外界负荷的变化相适应,确保其     

煤层底板突水的突变理论预测方法及其应用

基于煤层底板突水的尖点突变特征 ,应用突变理论的方法 ,针对煤层底板突水预测指标监测信号 ,分析了单变量序列尖点突变模型及其稳定判据 ,提出了煤层底板突水的突变理论预测方法。实例表明 ,预测结果与现场工程实际情况相一致 ,证明了该方法可望成为预测煤层底板突水危险性的一条新的有效途径     

员工不安全行为的尖点突变研究

为研究员工不安全行为的形成机理,在分析员工不安全行为影响因子的基础上,从突变理论出发,以员工的行为状态为状态变量,以安全意识与安全情景为控制变量,构建员工不安全行为的尖点突变模型.根据对北京、云南与河北的电力企业调研数据,利用统计突变模型的R语言程序包对员工不安全行为的尖点突变模型进行拟合.结果表明,安全情景为正则因子,安全意识为分裂因子,共同影响员工不安全行为的突变机制.伴随着员工不安全行为发生的双模态和自组织突变现象,可以有效地说明员工不安全行为的不连续性.同时,在安全管理实践中,员工不安全行为的预防作用大于治理.     

基于改进耗散结构理论的地铁隧道塌方演化过程分析

为了准确描述地铁隧道塌方的演化过程,首先分析了地铁隧道塌方演化的一般规律,从理论分析角度探寻能描述塌方演化过程的方法,针对传统的热力学耗散结构理论的缺陷,对其进行改进,表现在:1)熵是一个状态函数,不能直接输入或输出,只能依附于一定的能量之上,即以塌方“负熵变能”取代“负熵”描述塌方耗散结构的形成过程;2)负熵变能包括直接负熵变能和间接负熵变能,传统理论没有考虑间接负熵变能,引入广义负熵的概念,并以此推导塌方能量损伤演化方程.把改进的耗散结构理论引入到地铁隧道施工塌方孕险机理研究中,建立了塌方负熵变能(有序化能量)和广义负熵变能(广义有序化能量)损伤演化方程,并运用负熵变能对塌方耗散结构进行了分析.     

燃烧、爆炸过程复杂性行为的非线性动力学—突变燃烧学、突变爆炸学(Ⅱ)(上)

针对燃烧,爆炸学中存在的大量非连续性现象,提出了突变燃烧学和突变爆炸学的概念,指出了突变燃烧学和突变爆炸学的基本任务和主要研究内容。提出了单颗碳粒着火和熄火现象的突变机理。     

障碍物对火焰结构影响的 Realizable k-ε模型数值模拟

在管道内设置长方体障碍物,对火焰翻越障碍物的情形进行数值模拟研究,分析火焰褶皱现象。基于可实现k-ε模型(Realizable k-εmodel)和EDC(涡流耗散概念模型),建立湍流加速火焰现象的数值模型,实现管道火焰流场的可视化,研究障碍物对火焰结构、火焰流场的加速过程,分析了导致火焰发生褶皱的机理,得出火焰在翻越障碍物后会形成两个相反方向的涡流。     

基于耗散结构理论的化工安全经济系统分析

化工安全经济系统是一个开放系统,利用耗散结构理论对化工安全经济系统的耗散条件和行为进行了研究,结果表明:①化工安全经济系统具有明显的耗散结构系统的特性;②要使该系统始终沿着有序状态发展,必须保障在初次最佳安全投入的基础上进行适时的、持续的后续投入.同时,介绍了最佳安全投入量的求算方法,为安全经济系统的优化提供了理论依据.     

外界风对小城镇多层建筑火灾流场的影响

随着市场经济的不断发展,城市化的进程加快,农村人口向城市流动,使小城镇建设规模不断扩大,因而火灾等各种灾害对小城镇居民的生命和财产所造成的损失也越来越大。火灾时,外界风向、风速对火灾流场可能产生很大的影响。笔者根据小城镇一般民宅和建筑物的高度特点建立相应的几何模型和物理模型,利用Phoenics软件,从理论上研究了小城镇一幢楼房不同位置的房间发生火灾时,外界吹来不同风速的正向或侧向风,对房间内外稳态温度场与流场的影响。特别研究了房间内热气流流出窗外向上运动的浮力和外界风力相互作用发生的现象及其对房间内流动的影响。同时,还对不同外界风速情况下,房间内外速度中性面倾斜的角度等问题进行了初步讨论     

基于尖点突变理论的人群拥挤现象分析

针对偏微分方程模型对初始条件有很强的依赖性,且不能反映拥挤人群的非连续性现象,应用突变理论分析人群拥挤现象的形成机理.建立了拥挤人群的尖点突变模型,并推导出人群拥挤状态的临界密度和临界速率.研究表明,基于复杂系统的突变模型不但能描述人群状态的非连续性现象,而且更能针对性地求出人群状态突变的临界密度和临界速率;突变模型在实践中可以通过对变量的监测和调整,实现拥挤人群状态的预测和控制.由于突变模型对初始条件没有要求,因而更符合现实情景.     

建设项目安全事故阶段性演化机理研究

为有效预防及控制建设项目安全事故,研究其事故演变的阶段性特征及其演化机理,并提出应对策略。在已有事故阶段性划分研究基础上,将建设项目安全事故划分为危机潜伏期、事故爆发期、蔓延期和终结期,采取尖点突变、诱因耦合、耗散结构等理论与方法分别分析4个阶段的演化机理。结果表明,在危机潜伏期,应注意预防与控制人的不安全行为、物的不安全状态及切断二者耦合路径;在事故爆发期,应采取控制人和管理因素等增加有效负熵,抵消正熵的措施;在事故蔓延期,应采取控制危险源、隔离或增阻等策略控制事故;在事故终结期,重在通过总结事故原因,反省事故教训。     

基于尖点突变模型的地铁深基坑土压力预警阈值研究

为提高地铁施工灾害预警的准确性和可靠性,将尖点突变模型引入地铁施工灾害预警阈值的研究中,建立基于时效影响因子的地铁深基坑土压力尖点突变模型。该模型利用突变流形分析系统的平衡和临界状态,通过势函数突变点临界值确定预警阈值的大小,为地铁施工灾害预警工作提供科学依据。通过实例分析,计算出考虑时间效应的土压力预警阈值。结果表明,地铁深基坑土压力尖点突变模型消除了计算过程中的人为因素影响,并能反映基坑土压力突变的特点。当然,在实际工程施工中,需要对预警阈值进行及时的重新修正,以适应外界环境和技术的不断更新变化。