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马兰黄土单轴压缩的声发射演化规律及其破坏前兆特征
1
作者 李彦荣 王智斌 +2 位作者 孙晓慧 何晟迪 赵鉴菠 《河南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期171-179,共9页
目的为研究单轴压缩条件下马兰黄土变形破坏过程的有效前兆信息,进行马兰黄土单轴压缩的声发射演化规律及破坏前兆特征分析。方法对马兰黄土试样开展单轴压缩试验,采集试样变形破坏全过程的应力-应变和声发射信息,分析受压破坏过程中声... 目的为研究单轴压缩条件下马兰黄土变形破坏过程的有效前兆信息,进行马兰黄土单轴压缩的声发射演化规律及破坏前兆特征分析。方法对马兰黄土试样开展单轴压缩试验,采集试样变形破坏全过程的应力-应变和声发射信息,分析受压破坏过程中声发射信号的演化规律。结果结果表明,干燥马兰黄土变形破坏过程中有明显声发射信号产生,声发射振铃计数与试样变形破坏阶段展现出良好的对应关系;随着含水率增加,声发射信号的规律性逐渐减弱。干燥条件下,声发射振铃计数在临近峰值强度时呈现快速增大趋势,试样破坏前亦出现振铃计数峰值,表明马兰黄土单轴压缩条件下声发射异常超前于轴向应变,利用声发射监测预测马兰黄土的破坏是可行的。声发射信号RA-AF值的分布特征可反映马兰黄土变形破坏过程中的裂纹扩展模式,其中剪切破坏为试样主要破坏形式;峰值强度前,声发射分形维数与b值突降,高频信号消失,低频信号突增,高能量信号呈明显向低频区域大幅度运移的发展态势,反映了马兰黄土试样受压破坏过程中小尺度微破裂向大尺度破裂的演化过程。结论可将声发射振铃计数峰值点、分形维数与b值突降点、声发射信号的“高频消失,低频突升”作为马兰黄土破坏前兆特征点。 展开更多
关键词 马兰黄土 声发射 振铃计数 分形维数 频谱特征
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粉砂岩压缩破坏过程声发射特征分析
2
作者 王鹏军 高宏 李斌 《能源与环保》 2025年第10期261-266,共6页
声发射是监测深部巷道围岩破坏的重要手段,为研究岩石破坏过程中声发射特征,以煤矿顶底板常见的粉砂岩为例,开展岩石单轴加载破坏过程的声发射监测试验,对岩石变形破坏过程的声发射特征与破坏特征进行分析。结果表明,岩样的加载变形破... 声发射是监测深部巷道围岩破坏的重要手段,为研究岩石破坏过程中声发射特征,以煤矿顶底板常见的粉砂岩为例,开展岩石单轴加载破坏过程的声发射监测试验,对岩石变形破坏过程的声发射特征与破坏特征进行分析。结果表明,岩样的加载变形破坏过程可分为2个阶段,阶段Ⅰ,声发射不活跃;阶段Ⅱ,声发射较活跃。岩样平均起裂强度为15.8 MPa,明显小于平均峰值强度26.1 MPa,为平均峰值强度的60.54%。裂纹起裂于岩样左上角,最先产生竖向裂纹,并不断扩展,扩展的方向与加载的主应力方向一致,是典型的拉张裂纹;该竖向张裂纹扩展到一定程度时,形成贯穿裂纹,岩样的整体性失稳,实验室再现了巷道围岩片帮的发育过程。研究结果对深部煤矿动力灾害监测以及深部巷道围岩大变形过程的微震监测管理具有重要的指导意义。 展开更多
关键词 粉砂岩 单轴压缩 声发射 振铃计数 特征参数
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充填体试件多次加载下的破坏特征及声发射特性
3
作者 刘子阳 陈晓青 +2 位作者 路增祥 任杰 赵宝洋 《有色金属(中英文)》 北大核心 2025年第7期1196-1203,共8页
为研究多次加载对充填体试件的破坏特征及声发射变化特性的影响,对充填体试件进行单次加载和多次加载两种方式的单轴压缩试验,并结合声发射试验,分析不同加载方式下充填体试件的破坏特征,得出声发射特性参数的变化规律。结果表明:充填... 为研究多次加载对充填体试件的破坏特征及声发射变化特性的影响,对充填体试件进行单次加载和多次加载两种方式的单轴压缩试验,并结合声发射试验,分析不同加载方式下充填体试件的破坏特征,得出声发射特性参数的变化规律。结果表明:充填体试件在经历过多次加载后,内部裂纹不断扩展累积,累积振铃计数显著增长,相较于单次加载增长了17.50%;试件在多次加载方式下,峰值应力比单次加载方式下提高了11.60%,但振铃计数在峰值应力前就出现快速上升的特点,呈现出“双峰型”的变化特征。表明多次加载后,充填体试件的强度峰值得到了提高,但累积损伤会使试件发生早期破坏;通过分析声发射参数RA-AF值散点分布情况与充填体试件的宏观破坏特征,得出不同加载方式下充填体试件的破坏特征均为以张拉破坏为主的张剪复合破坏,但多次加载后试件的破坏情况更为严重。研究结果可为研究充填体在采矿反复扰动下的稳定性特征,确保矿山回采安全提供指导。 展开更多
关键词 多次加载 声发射 振铃计数 破坏特征 RA-AF值
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水力耦合下煤样声发射分形−渗透率模型及试验研究 被引量：5
4
作者 姬红英 王文博 +3 位作者 辛亚军 张东营 高忠国 任金武 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期3381-3398,共18页
煤样轴向应力加载-水压渗流作用下裂隙(孔隙)发展直接影响煤样试件的力学指标与渗流特性,文中通过理论解析与力学试验方法,分析了煤样试件裂隙(孔隙)主导下渗透率与声发射分形维数、振铃计数响应关系,建立了水力耦合作用下煤样声发射分... 煤样轴向应力加载-水压渗流作用下裂隙(孔隙)发展直接影响煤样试件的力学指标与渗流特性,文中通过理论解析与力学试验方法,分析了煤样试件裂隙(孔隙)主导下渗透率与声发射分形维数、振铃计数响应关系,建立了水力耦合作用下煤样声发射分形-渗透率模型,开展了不同围压(2~5 MPa,Δpw(渗透压)/p'c(围压)=0.75)下水力耦合煤样渗流试验,分析了不同围压(水压)下煤样试件的力学行为、声发射规律与渗流特征,探讨了不同围压下煤样试件的强度提升特点与破坏形态-声发射定位关系,验证了水力耦合下煤样试件的声发射分形-渗透率模型合理性。结果表明:煤样试件渗流试验中裂隙(孔隙)变化与声发射振铃具有一致性,裂隙(孔隙)扩展与声发射分形维数、渗透率密切相关,声发射分形、渗透率可用体积应变表征,基于声发射分形的水力耦合下煤样试件的声发射分形-渗透率模型可采用2段式数学模型解析;煤样渗流全应力-应变过程中渗透率表现为短时减少—长时缓慢增加—急速增加—小幅回落过程,振铃计数呈快速增加—减少—增加—减少波浪型发展,渗透率最小值滞后体积应变压缩与膨胀临界点,最小渗透率变化在0.124×10^(-17)~1.250×10^(-17)m^(2);随着围压(2~5 MPa)增加,煤样峰值偏应力、峰值轴向应变与峰值体积应变均呈增大趋势,线性特征显著,煤样峰值渗透率滞后峰值强度呈减小趋势,减幅达到93.34%,最大声发射振铃计数(对应峰值强度位置)表现为增加趋势;水力耦合下煤样试件有效黏聚力和有效内摩擦角分别提高到6.5116 MPa与36.56º,随着围压(2~5 MPa)增加,煤样试件的声发射信息由单斜面向不规整斜面过渡,主控破裂面角度由小角度向高角度转变,失稳由单块体剪切变为多块体压缩形态,试件破裂可采用声发射定位振铃计数表达;煤样试件声发射分形-体积应变、渗透率与体积应变、分形与渗透率3个试验曲线与理论曲线较为吻合,围压2~5 MPa试件压缩阶段相关性分别在0.882~0.999、0.950~0.998与0.849~0.997,围压2~5 MPa试件膨胀阶段相关性0.937~0.996、0.891~0.998与0.873~0.966。 展开更多
关键词 水力耦合 分形维数 渗流特征 应力-应变 振铃计数 破坏形态
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矸石基混凝土轴心受压声发射特性与损伤本构模型 被引量：3
5
作者 关虓 余洁 +1 位作者 邱继生 高洁 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2024年第3期543-552,共10页
为研究不同水泥取代率、不同水胶比下矸石基混凝土轴心受压时的力学性能,及推广应用矸石基混凝土这一绿色建筑材料,通过轴心受压试验和声发射试验,研究了轴心受压时不同煤矸石粉掺量、不同水胶比下矸石基混凝土的应力-应变曲线、声发射... 为研究不同水泥取代率、不同水胶比下矸石基混凝土轴心受压时的力学性能,及推广应用矸石基混凝土这一绿色建筑材料,通过轴心受压试验和声发射试验,研究了轴心受压时不同煤矸石粉掺量、不同水胶比下矸石基混凝土的应力-应变曲线、声发射振铃计数和声发射累积能量随煤矸石粉掺量和水胶比的变化规律,提出了矸石基混凝土轴心受压时的本构关系。结果表明:相比普通混凝土,矸石基混凝土的力学性能有一定程度的改善,主要表现为其峰值应力和峰值应变增加;矸石基混凝土轴心受压应力-应变全曲线与普通混凝土基本一致,煤矸石粉掺量为20%时峰值应力达到最大值;声发射振铃计数可以有效描述矸石基混凝土的损伤演化规律,随着煤矸石粉取代率的增大,振铃计数先减少后增加。考虑煤矸石粉和水胶比对矸石基混凝土轴心受压时的影响,提出了具有较高精度的矸石基混凝土轴心受压本构关系,这为矸石基混凝土力学性能的进一步研究提供了参考,也对推广应用的结构计算有一定参考价值。 展开更多
关键词 煤矸石粉 轴心受压 声发射振铃计数 声发射能量 损伤本构模型
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基于声发射特征的不同高径比矸石胶结充填柱单轴压缩损伤演化 被引量：4
6
作者 郑远翔 杜献杰 +3 位作者 冯国瑞 巨峰 李晓磊 王广辉 《工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期1370-1380,共11页
为研究高径比对矸石胶结充填柱单轴压缩性能的影响,本实验制备了高径比为0.5~4.0的5组圆柱体试件进行单轴压缩试验,同时利用数字图像相关技术(DIC)和声发射进行监测,探讨了不同高径比充填柱的破坏特征.研究表明:矸石胶结充填柱的峰值应... 为研究高径比对矸石胶结充填柱单轴压缩性能的影响,本实验制备了高径比为0.5~4.0的5组圆柱体试件进行单轴压缩试验,同时利用数字图像相关技术(DIC)和声发射进行监测,探讨了不同高径比充填柱的破坏特征.研究表明:矸石胶结充填柱的峰值应力和峰值应变都会随着高径比的增大而减小,并与高径比呈指数关系;充填柱的破坏形式在高径比大于2.0后从整体破坏转为局部破坏,局部应变大于16%可以导致充填柱整体失稳;充填柱的高径比从1.0升高到4.0,损伤程度下降到11%;充填柱在累计振铃计数快速上升区中的破坏占总破坏的比例随高径比的增大从22.6%增加到72.3%,高径比大于2.0时该比例达到40.9%且上升速度加快,破坏的集中程度较高;声发射最终累积振铃计数先随着高径比增大而增大,在高径比为2.0以后开始减小,且高径比对振铃集中出现的位置有较大影响;用声发射能量与振铃计数的比值(E/C)反应能量释放剧烈程度,平均E/C随高径比增大从1.26增大到2.76,高径比大于2.0时峰后能量释放较为剧烈.试验结果可以为结构充填开采中充填柱高径比的选取提供参考. 展开更多
关键词 矸石胶结充填柱 高径比 表观应变 累计振铃计数 声发射能量
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混凝土轴压受载声发射特征及失稳演化过程研究 被引量：3
7
作者 杨亚晗 于泽明 +6 位作者 李参天 朱成发 王炳树 张春会 于志兵 欧阳韦 张新为 《工业建筑》 2024年第2期161-166,共6页
桥梁桩基混凝土承受轴向压载过大,其内部破坏开裂过程会释放弹性波,为量化压载失稳演化过程特征,通过现场原位钻取桥梁桩基结构芯样,采用轴向压载与声发射同步监测试验,研究混凝土试件加载全过程声发射时空演化特征,分析混凝土材料压载... 桥梁桩基混凝土承受轴向压载过大,其内部破坏开裂过程会释放弹性波,为量化压载失稳演化过程特征,通过现场原位钻取桥梁桩基结构芯样,采用轴向压载与声发射同步监测试验,研究混凝土试件加载全过程声发射时空演化特征,分析混凝土材料压载失稳破坏全过程与声发射振铃计数、能量释放、震源定位等表征参数的演化关系,获得加载过程与声发射特征关联性的定量描述,分析其失稳演化过程。研究结果表明:轴向压载条件下混凝土试件的应力与声发射振铃计数、能量释放随时间的变化规律具有一致性,声发射定位点主要在剪应力集中区形成宏观“定位带”与混凝土裂缝发展及破坏表现一致,可根据声发射事件活跃度量化判断混凝土受载阶段,反映混凝土失稳临界特征,对桩基混凝土服役监测具有重要意义。 展开更多
关键词 桩基混凝土 声发射特征 振铃计数 能量 失稳演化过程
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冻融温度区间对砂岩声发射特性的影响 被引量：1
8
作者 张昊 苏占东 +4 位作者 孙进忠 牛耀 梁金平 张建勇 王鸷文 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第18期7812-7820,共9页
为探究冻融作用对砂岩物理力学特性及内部破裂损伤规律的影响,对砂岩开展不同温度区间的冻融循环试验,并对冻融损伤岩石进行单轴加载作用的声发射试验,研究冻融温度区间对岩石物理力学参数及声发射特性的影响。结果表明:随着冻融循环温... 为探究冻融作用对砂岩物理力学特性及内部破裂损伤规律的影响,对砂岩开展不同温度区间的冻融循环试验,并对冻融损伤岩石进行单轴加载作用的声发射试验,研究冻融温度区间对岩石物理力学参数及声发射特性的影响。结果表明:随着冻融循环温度区间增长,质量损失率和纵波波速变化率整体上呈先陡后缓的上升趋势,砂岩的峰值强度不断下降且峰值应变逐渐增加,单轴抗压强度和弹性模量逐渐减小,且同一冻融温度区间对弹性模量的影响较单轴抗压强度更为显著,泊松比呈现逐渐增长趋势;声发射振铃计数及累计振铃计数呈现逐渐增长趋势,沉寂期逐渐变短,声发射分布时间范围减小,峰值频率呈现向低频发展的趋势。研究成果为寒区岩体工程稳定性预测提供实验依据。 展开更多
关键词 温度区间 单轴加载 砂岩 振铃计数 峰值频率
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基于声发射技术的混凝土剪切损伤研究 被引量：3
9
作者 易宏健 陈卓异 +2 位作者 柯红军 寇子豪 赵希成 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期4214-4225,共12页
为研究混凝土的受剪损伤演化情况,同时定量评估混凝土的剪切损伤,对C40、C50和C60这3种强度的Z型混凝土试件进行直剪试验,并利用声发射(AE)技术对试件剪切破坏区域的破坏演化规律进行动态分析。同时,根据试件受剪损伤时释放的声发射信... 为研究混凝土的受剪损伤演化情况,同时定量评估混凝土的剪切损伤,对C40、C50和C60这3种强度的Z型混凝土试件进行直剪试验,并利用声发射(AE)技术对试件剪切破坏区域的破坏演化规律进行动态分析。同时,根据试件受剪损伤时释放的声发射信号与能量,定性地分析材料的损伤演化状况,以累计振铃计数为基础,建立损伤演化方程,并利用ABAQUS软件对试验过程进行模拟验证。研究结果表明:不同强度的Z形素混凝土试件均表现为脆性破坏形式。在达到极限荷载之前,试件表面未出现明显的裂缝,一旦达到极限荷载后,沿着剪切截面迅速发展出上下2条裂缝,最终导致试件迅速破坏。累计声发射能量与累计振铃计数曲线均呈现线弹性、稳定增长、爆发增长三阶段变化。随着混凝土强度的提高,声发射振铃计数与声发射能量在混凝土的损伤稳定增长阶段也随之增大,同时,累计声发射能量与累计振铃计数曲线的拐点也愈发明显。基于声发射参数累计振铃计数与应力的关系,采用指数函数建立混凝土剪切损伤演化模型,并将该剪切损伤模型代入塑性损伤FEA模型中,对比分析剪切破坏过程和荷载−应变关系与损伤演化发展情况。结果显示模拟值与实测值吻合良好,论证了基于声发射技术的混凝土剪切损伤模型的准确性,同时表明该模型具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 混凝土 剪切损伤 声发射技术 损伤演化 振铃计数
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CFRP条带和混凝土帆布联合加固混凝土短柱声发射性能研究 被引量：1
10
作者 王俊 相泽辉 +1 位作者 牛建刚 许文明 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第14期105-112,共8页
为研究碳纤维增强复合材料(CFRP)条带与混凝土帆布联合加固混凝土短柱的力学性能及破坏机理,对联合加固试件进行单轴压缩-声发射试验;分析了CFRP条带宽度、CFRP层数、截面形式等因素对联合加固试件的加载损伤破坏声发射过程。结果表明:... 为研究碳纤维增强复合材料(CFRP)条带与混凝土帆布联合加固混凝土短柱的力学性能及破坏机理,对联合加固试件进行单轴压缩-声发射试验;分析了CFRP条带宽度、CFRP层数、截面形式等因素对联合加固试件的加载损伤破坏声发射过程。结果表明:配置钢筋和混凝土强度等级对联合加固试件的承载力影响较小,增加CFRP条带的宽度和CFRP条带层数可以提高联合加固试件的强度和变形能力,试件在加载过程中释放的声发射(AE)信号强度就会越大;根据声发射特征参数与时间应力曲线的相关性,将联合加固试件内部的破坏分为三个阶段:混凝土内部微裂纹的萌生阶段、内部裂纹稳定发展阶段和内部宏观裂纹形成破坏阶段;通过b值分析法可以有效地反映联合加固试件内部损伤的衍化,随着荷载的增加b值总体上减小,表明试件内部的开裂程度不断增加。 展开更多
关键词 CFRP条带 混凝土帆布 声发射 振铃计数 能量
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弧形绝缘子金属连接环局部机械损坏识别仿真
11
作者 葛卫京 孟华 +1 位作者 刘晓丽 王茜 《计算机仿真》 2024年第7期109-112,188,共5页
弧形绝缘子金属连接环通常安装在电力设备上,由于其所处的环境复杂,且存在各种环境干扰因素的影响,使得其局部出现机械损坏时,识别结果不准确。为了精准识别连接环局部机械损坏,提出一种弧形绝缘子金属连接环局部机械损坏识别方法。通... 弧形绝缘子金属连接环通常安装在电力设备上,由于其所处的环境复杂,且存在各种环境干扰因素的影响,使得其局部出现机械损坏时,识别结果不准确。为了精准识别连接环局部机械损坏,提出一种弧形绝缘子金属连接环局部机械损坏识别方法。通过形态学开—闭重构运算对弧形绝缘子金属连接环图像展开建模,使用差分运算获取差分图像,并结合最大熵值法对其分割。根据弧形绝缘子金属连接环的特点,排除非损伤部分对图像识别的干扰。采用基于分形理论的差分盒维法,将图像划分为多个子块并计算其分形维数值,并判断图像是否在数值范围内,从而实现对连接环局部机械损坏的识别。实验结果表明,所提方法可以精准识别弧形绝缘子金属连接环局部机械损坏,具有比较强的适用性。 展开更多
关键词 弧形绝缘子 金属连接环 局部机械损坏 最大熵值法 识别 差分盒维法
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不同含水率红砂岩单轴压缩试验声发射特征研究 被引量：34
12
作者 文圣勇 韩立军 +2 位作者 宗义江 孟庆彬 张建 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2013年第8期46-48,52,共4页
利用微机控制电液伺服岩石三轴试验机,分别对不同含水率砂岩进行常规单轴压缩试验,加载过程中同时进行声发射(AE)检测,得到4种不同含水率试样全应力-应变曲线、声发射振铃数和累计振铃数曲线。结果表明:水对砂岩的力学特性和声发射特征... 利用微机控制电液伺服岩石三轴试验机,分别对不同含水率砂岩进行常规单轴压缩试验,加载过程中同时进行声发射(AE)检测,得到4种不同含水率试样全应力-应变曲线、声发射振铃数和累计振铃数曲线。结果表明:水对砂岩的力学特性和声发射特征有较大影响;峰值前不同含水率试样应力-应变曲线无明显屈服特征,而应力与声发射累计振铃数曲线有明显的台阶出现;岩样声发射振铃数在加载过程中基本呈递增趋势,越接近后期增加越明显,峰值处声发射振铃数达到最大,声发射累计振铃数以近乎直线方式增长;峰值后应力与声发射振铃数同时减小。含水率越高,砂岩声发射振铃数越少且越滞后,但各种试样所得声发射累计振铃数曲线在形状上相似。 展开更多
关键词 红砂岩 含水率 单轴试验 声发射 声发射振铃数
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组合煤岩破裂声发射特性和冲击倾向性试验研究 被引量：13
13
作者 肖晓春 金晨 +3 位作者 潘一山 丁鑫 赵鑫 徐军 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期102-107,共6页
为完善冲击地压灾害预测判据,通过试验研究煤、岩石和组合煤岩3类试样的声发射(AE)特性及冲击倾向性规律。结果表明:组合结构中的岩体对煤体的力学性质和冲击倾向性有显著影响。试样的载荷-冲击倾向-声信号变化具有一致性,随着冲击倾向... 为完善冲击地压灾害预测判据,通过试验研究煤、岩石和组合煤岩3类试样的声发射(AE)特性及冲击倾向性规律。结果表明:组合结构中的岩体对煤体的力学性质和冲击倾向性有显著影响。试样的载荷-冲击倾向-声信号变化具有一致性,随着冲击倾向从弱至强变化,AE信号分布呈密集连续-脉冲连续-瞬时脉冲的特征。分析大量不同冲击倾向性试样的AE量化数据发现,试样冲击倾向性越强,其峰后AE振铃计数和能量变化率越高,由此可将峰后AE振铃计数和能量变化率作为冲击倾向性判据。 展开更多
关键词 声发射(AE) 组合煤岩 力学性质 冲击倾向性 振铃计数变化率 能量变化率
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岩石声发射振铃累计计数与损伤本构模型的耦合关系探究 被引量：69
14
作者 吴贤振 刘建伟 +2 位作者 刘祥鑫 赵奎 张艳博 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期28-34,41,共8页
为探讨岩石不同破坏模式下声发射特征及其参数与应力、应变、损伤变量之间的关系,通过RMT-150C型测试系统及SAEU2S声发射系统对砂岩、变粒岩、花岗岩和石灰岩4类岩石单轴压缩下声发射特征进行实验研究。研究表明:在峰值应力之前,脆性破... 为探讨岩石不同破坏模式下声发射特征及其参数与应力、应变、损伤变量之间的关系,通过RMT-150C型测试系统及SAEU2S声发射系统对砂岩、变粒岩、花岗岩和石灰岩4类岩石单轴压缩下声发射特征进行实验研究。研究表明:在峰值应力之前,脆性破坏、脆-延性破坏模式的岩石声发射振铃累计计数均有剧烈增加的现象,延性破坏模式的岩石声发射振铃累计计数则是先激增而后有一段"平静期",可作为岩石即将进入破坏阶段的前兆信息。以时间为中间变量,建立了脆性破坏、脆-延性破坏及延性破坏模式下岩石声发射振铃累计计数与应变的关系模型;基于威布尔分布岩石损伤本构模型,进一步推导出声发射振铃累计计数与损伤变量、应力的耦合关系。经实测数据与所建模型对比验证,延性破坏、脆性破坏模式本构模型精度较高,可为岩石损伤评估提供依据。 展开更多
关键词 应力 应变 破坏模式 振铃累计计数 损伤变量 本构模型
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温度与加载速率对岩石力学性质的影响 被引量：15
15
作者 陈琳 徐小丽 徐银花 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2016年第1期170-177,共8页
通过实时高温不同加载速率下花岗岩的单轴压缩声发射试验和扫描电镜试验,研究了岩样在温度和加载速率共同作用下的力学性质与分形特征。研究结果表明:(1)岩样应力—应变曲线可以分成压密、线弹性、非弹性和破坏四个阶段。随着加载速率由... 通过实时高温不同加载速率下花岗岩的单轴压缩声发射试验和扫描电镜试验,研究了岩样在温度和加载速率共同作用下的力学性质与分形特征。研究结果表明:(1)岩样应力—应变曲线可以分成压密、线弹性、非弹性和破坏四个阶段。随着加载速率由0.001 mm/s增加至0.1 mm/s,岩样压密阶段变短,弹性模量增加,峰值应变逐渐减小。(2)岩样峰值应力、振铃计数率与温度的变化规律相一致,均呈现先下降后上升趋势,在600℃时达到最小值。(3)峰值应力、振铃计数率随加载速率的增加呈线性增大趋势。加载速率由0.001 mm/s增加至0.1 mm/s,峰值应力由37.166 MPa增加至53.769 MPa,增幅为44.673%;振铃计数率由107 380增加至141 644,增幅为31.909%。(4)岩样破裂的分形维数与加载速率呈线性增大,但温度超过600℃,岩样结构晶体改变,温度的影响占据了主要因素,导致分形维数随加载速率变化规律不明显。研究成果为岩土地下扰动、工程爆破等实际工程中岩石力学参数的选取提供了有益的参考价值。 展开更多
关键词 温度 加载速率 峰值应力 振铃计数率 分形维数
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玄武岩纤维混凝土抗弯冲击的声发射特性研究 被引量：5
16
作者 李丹 陶俊林 +1 位作者 王宁 张秀娟 《武汉理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期84-89,共6页
结合不同纤维掺量的玄武岩纤维混凝土(简称BFRC)与无纤维的普通混凝土抗弯冲击试验,采用全数字化声发射系统采集对BFRC从加载至最终破坏的声发射特征参数,识别BFRC以声发射特征参数为基础的损伤断裂机制。结果表明,在较合理的纤维掺量为... 结合不同纤维掺量的玄武岩纤维混凝土(简称BFRC)与无纤维的普通混凝土抗弯冲击试验,采用全数字化声发射系统采集对BFRC从加载至最终破坏的声发射特征参数,识别BFRC以声发射特征参数为基础的损伤断裂机制。结果表明,在较合理的纤维掺量为1.05kg/m3时,BFRC初裂次数达到73次,与素混凝土梁相比提高108.2%,终裂次数达到81次,与素混凝土梁相比提高100.5%。BFRC具有以下声发射特征:1)不同掺量的BFRC在初裂前平均振铃计数和平均能量都比素混凝土小,玄武岩纤维能够有效阻止冲弯作用下裂纹的产生和发展;2)初裂后,素混凝土采集的声发射能量和振铃计数急剧降低,而BFRC每次冲击产生的高幅值信号在第一峰值后交替产生,玄武岩纤维能够延迟混凝土的断裂并提高其冲击延性。 展开更多
关键词 玄武岩纤维混凝土 抗弯冲击 声发射 振铃计数 能量
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瓦斯煤岩变形破裂过程声发射预警信号变化规律研究 被引量：16
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作者 肖晓春 朱洪伟 +3 位作者 潘一山 徐军 罗浩 吕祥锋 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期122-127,共6页
为提高矿井瓦斯突出灾害预测准确率,基于力学、声学理论,采用实验室试验方法,以标准煤试样为研究对象,对含瓦斯煤岩变形破裂过程声发射(AE)预警声信号变化规律进行研究。试验结果表明:围岩应力增大,煤岩破裂由低围岩应力的脆性破坏逐渐... 为提高矿井瓦斯突出灾害预测准确率,基于力学、声学理论,采用实验室试验方法,以标准煤试样为研究对象,对含瓦斯煤岩变形破裂过程声发射(AE)预警声信号变化规律进行研究。试验结果表明:围岩应力增大,煤岩破裂由低围岩应力的脆性破坏逐渐过渡到高围岩应力状态的塑性破坏,可根据声发射高幅信号提前预测煤岩破裂时刻。瓦斯的力学和非力学作用对煤岩体力学性质和变形特性的影响均随瓦斯压力的增加而变大。瓦斯压力越大,则煤岩破裂进程加快,积累的声发射能量迅速释放,高值振铃计数声发射信号覆盖时间区段变长,声发射信号能及时反映含瓦斯煤岩的不稳定性。 展开更多
关键词 瓦斯煤岩 变形破裂 声发射(AE) 振铃计数 预警信号
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软岩声发射序列分形特征研究 被引量：5
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作者 沈忠 付小敏 +2 位作者 黄兴建 张昕 宾婷婷 《中国测试》 CAS 北大核心 2016年第6期9-13,共5页
为研究软岩声发射序列的分形特征,在MTS815程控伺服刚性试验机上,对膏质泥岩、粉砂岩、页岩进行单轴压缩下的声发射试验。结果表明：声发射序列分形是有限度的,超过一定限度不再分形;随相空间维数m的增加,双对数图整体下移且无标度区变... 为研究软岩声发射序列的分形特征,在MTS815程控伺服刚性试验机上,对膏质泥岩、粉砂岩、页岩进行单轴压缩下的声发射试验。结果表明：声发射序列分形是有限度的,超过一定限度不再分形;随相空间维数m的增加,双对数图整体下移且无标度区变窄,同时关联维数D呈现出增加-稳定-发散的发展过程;3类岩石均在应力水平40%~50%时,关联维数D值最大,随后声发射活动在主破裂附近产生丛集现象,关联维数降低至较低水平;声发射分形维数的演化表现为＂波动-上升-有起伏的整体下降＂链式模式,同时得出损伤破裂的分形识别模式为＂峰值-第2波峰＂模式或称＂反对号（■）＂模式。据此为岩体稳定性监测提供一种新的识别方法。 展开更多
关键词 声发射 振铃计数率 分形 相空间维数 关联维数
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高温作用后石灰岩受压破裂过程的声发射试验研究 被引量：17
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作者 王德咏 吴刚 葛修润 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期743-748,共6页
利用声发射测试和单轴压缩试验相结合的方法,研究了河南焦作矿区的石灰岩在100-800°C高温压缩破坏条件下的声发射过程,结合不同温度下石灰岩的力学性质,分析不同声发射参数条件下石灰岩在不同受力阶段的声发射特点.结果表明:在高... 利用声发射测试和单轴压缩试验相结合的方法,研究了河南焦作矿区的石灰岩在100-800°C高温压缩破坏条件下的声发射过程,结合不同温度下石灰岩的力学性质,分析不同声发射参数条件下石灰岩在不同受力阶段的声发射特点.结果表明:在高温作用下石灰岩出现了明显的声发射现象;石灰岩峰值应力随着作用温度的升高而不断降低,800°C以后,峰值应力较600°C时降幅达50%,但是峰值应变随着作用温度的升高而变化不明显;在400°C以前,声发射振铃累计数均值随着温度的升高而增加,400°C后随着温度的升高而不断降低;在600-800°C时,试样呈现出明显的塑性破坏特征,高温致使石灰岩劣化,声发射试验中,振铃累计数大幅度降低,应力与应变和声发射特征参数变化规律较吻合. 展开更多
关键词 高温 石灰岩 受压破裂 声发射 振铃累计数
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单轴压缩下典型煤岩破坏的声发射特征研究 被引量：6
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作者 胡千庭 刘荣辉 +2 位作者 李全贵 钱亚楠 凌发平 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2023年第6期1769-1781,共13页
矿山动力灾害的发生常伴随煤岩破裂失稳,研究煤岩破裂的演化特征将为矿山动力灾害监测预警提供理论基础。选取某矿煤系地层中常见的煤、泥岩、砂岩、页岩4种典型煤岩试样进行单轴压缩试验,研究其破坏过程的声发射特征。结果表明:振铃计... 矿山动力灾害的发生常伴随煤岩破裂失稳,研究煤岩破裂的演化特征将为矿山动力灾害监测预警提供理论基础。选取某矿煤系地层中常见的煤、泥岩、砂岩、页岩4种典型煤岩试样进行单轴压缩试验,研究其破坏过程的声发射特征。结果表明:振铃计数能够较好地反映煤和页岩试样各阶段的破坏规律,煤和页岩试样的累计振铃计数曲线增长拐点与其破坏过程中的塑性阶段起始点相对应,泥岩和砂岩的破坏过程的振铃计数较少,累计振铃计数曲线增长拐点出现在塑性阶段后期;煤、泥岩、砂岩、页岩试样拉伸破坏的占比平均值依次为64.97%、73.12%、84.45%、92.21%,均是以拉伸破坏为主的拉剪混合破坏;4种煤岩在破坏前各频段声发射信号的数量出现突增,煤和砂岩发生主破裂时的主导频段为Ⅲ(150~200 kHz)频段,泥岩为Ⅰ(50~100 kHz)、Ⅴ(280~330 kHz)频段,页岩主要集中在Ⅱ(100~150 kHz)、Ⅴ(280~330 kHz)频段;4种煤岩的声发射b值都大致呈现“上升-波动-下降”的变化特征,能有效反映4种煤岩的破裂过程,破坏前的下降趋势可以作为煤岩破裂失稳的重要前兆信息。 展开更多
关键词 单轴压缩 振铃计数 破坏模式 峰值频率 煤岩
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