单轴压缩下石灰岩声发射主频特征

为探究石灰岩破裂失稳前兆,对岩土工程岩土破裂事故进行预警预测.以石灰岩单轴压缩声发射试验为基础,分析了整个石灰岩破坏过程声发射的频谱特征及时域主频.研究发现,石灰岩声发射波形存在2个主要频带,主要集中在15～75 kHz和125～175 kHz频段内;整个破坏过程中声发射频谱具有以下特征：主频幅值呈增大趋势,声发射谱的峰值形状存在单峰和双峰,单峰试件破坏强度更大;石灰岩破坏前,中频域主频信号明显增多,高频域主频出现密集分布.这些变化可作为石灰岩破裂失稳发生的特征指标,可用于石灰岩破裂失稳事件的预测预警.     

单轴压缩试验下包裹及未包裹岩石声发射特性研究

单轴压缩试验条件下,通过对能率及比值(事件率/能率)这两个声发射特征参数的研究,发现包裹与未包裹岩石声发射特性存在明显差异.其差异主要表现在:1包裹岩石在整个加载过程中存在两个声发射能率突增点,分别代表外部包裹体部分破裂及内部岩石破坏;而未包裹岩石仅出现一个声发射能率突增点,代表内部岩石破坏;2在声发射事件率与能率的比值方面,包裹岩石在整个加载过程中出现了两次"峰值",而未包裹岩石仅出现了一次"峰值".     

石灰岩三轴压缩全应力应变过程的声发射特性

本采用徐州九里山石灰岩试件，在美国ＭＴＳ公司生产的ＭＴＳ ８１５．０２Ｓ伺服试验机上进行连续加载、循环加载及应力松驰试验，测试了石灰岩在不同围压及不同加载方式下的声发射特性。得出：（１）石灰岩在低围压下呈脆性劈裂破坏，主破裂前声发射很少，ＡＥ突发信号发生在主破裂瞬间；随围压增高，试件呈剪切破裂形式，主破裂前有众多声发射。（２）连续加载及循环加载方式下石灰岩呈现不尽相同的声发射特性，前大量ＡＥ信     

单轴压力下岩爆倾向岩石的声发射特征

在电液伺服刚性试验机上,对某矿一种具有岩爆倾向的岩石进行声发射研究,得出了声发射参数与岩石应力－应变曲线对应关系,声发射数统计和声发射波形频谱分析结果表明：在加载过程中,应力达到一定水平时声发射数发生突跳,声发射频谱由低频向高频发展,到一定应力水平后基本保持稳定,能量由低频向高频集中,声发射突跳点与高频转换点应力水平基本一致,这对硬岩矿山岩爆预报有一定的指导意义。     

单轴压缩下含层理加锚岩石声发射特征研究

为了研究不同层理倾角加锚岩石变形破坏过程中的声发射特征,加工制备了0°和90°两种层理的加锚试样,利用RMT-150C岩石力学试验机和AEwin-USB型声发射信号采集系统,进行了含层理加锚岩石声发射特征试验。研究表明:单轴压缩条件下,90°层理试样声发射累积振铃计数大于0°层理试样,具有明显的层理效应;加锚试样相比无锚试样,在压密阶段就有较强声发射信号产生,而且随着载荷的增加声发射信号越来越强,加锚试样的累计振铃计数大于无锚试样;声发射信号特征可以反映岩石内部裂隙扩展变化,对于揭示层理加锚围岩破坏失稳机制具有一定的参考价值。     

单轴压缩条件下花岗岩声发射事件空间分布的分维特征研究

基于声发射事件空间分布的柱覆盖分形模型,利用MTS815 Flex Test GT岩石力学试验系统和PCI-2声发射（AE）三维定位实时监测系统,对瀑布沟水电站地下厂房花岗岩单轴压缩损伤破坏过程中声发射事件空间分布的分形特征进行了研究。结果表明,声发射事件随应力增加逐渐活跃,加载初期声发射数量较少,应力接近峰值强度时,声发射事件累计数曲线呈指数上升。声发射事件的空间分布随应力增加是一个降维过程,其空间分维D在3~2内变化,峰值强度时,其值最小。弹性阶段后期,岩石内部微破裂开始向破坏面集聚,声发射空间分维D下降幅度明显增大。声发射空间分维恰当地表征了声发射事件空间分布的复杂程度。研究结论揭示了岩石声发射事件空间分布的分形特征,室内试验结果与文献对岩爆研究结果相吻合,可为现场监测应用提供理论指导。     

单轴压缩下横观各向同性岩石破裂过程 声发射特性的离散元模拟

采用离散单元法研究了横观各向同性岩石在不同层面倾角条件下的单轴压缩破坏过程及声发射特性。结果表明:由于层面倾角的变化,导致横观各向同性岩石破裂过程具有不同的声发射特性。声发射特性与应力存在一定的耦合关系,且声发射空间响应集中在2种岩石的交界面上。互层岩体由于层间力学属性不同,极有可能在交界面处引起应力集中,使得在交界面附近裂纹最先萌生,裂纹进一步向交界面两侧岩体中扩展,从而引起宏观裂纹的出现,最终引起岩体的破坏。随着层面倾角的增大,岩石的单轴抗压强度和弹性模量呈先减小后增大,层面倾角90°时的强度甚至超过了0°时的强度。     

磷块岩三轴压缩破坏特性与声发射规律的研究

采用应力加载系统和声发射测试系统,研究了三轴压缩试验中磷块岩裂纹破坏特性及声发射活动规律. 试验及分析研究表明:磷块岩三轴声发射加载全过程可分为裂隙压密阶段、弹性压缩阶段、裂纹初级扩展阶段、裂纹剧烈扩展阶段、宏观破坏阶段;磷块岩声发射事件在其强度最大阶段和宏观破坏阶段均有产生;磷块岩声发射事件数随着围压从2 MPa增加到4 MPa而减少.     

声发射特征在灰岩损伤识别及定量评估中的应用

岩石的损伤演化研究直接关系到我国重大地下工程的安全控制问题,特征应力作为岩石变形破坏过程中的阈值应力,其能否被准确识别将直接影响损伤评价效果。本文利用RMTTS应力测试系统和MISTRAS声发射试验系统,针对灰岩裂缝应力的识别及损伤定量评价问题开展相关研究。通过灰岩单轴压缩下的声发射试验,分析了与应力-应变曲线各阶段对应的声发射信号特征,当裂缝扩展由稳定阶段发展为不稳定阶段时,声发射信号在频率和能级上都有较大幅度提高。基于灰岩单轴循环加载过程中Felicity效应比值FR的变化规律,提出了一种不依赖应变测量的裂缝损伤应力识别方法,对3组灰岩岩芯的识别结果为0.7-0.75σc ,与已有的应力-应变曲线法识别结果0.73σc 对比,验证了该方法的可靠性,Felicity效应识别法保证了求解结果的客观性,其识别范围可由循环加载间的应力增量大小决定。利用基于声发射能量值表征的损伤变量,对灰岩的损伤演化过程进行了定量评价,结果表明：在损伤稳定演化区间内,28.3％的应力范围,损伤累积了17.4％;而在裂缝损伤应力之后的损伤加剧演化区间内,26.1％的应力范围内,损伤累积了80％。本文的研究成果可为深入认识工程领域中岩石的损伤演化机制提供技术支持。     

单轴压缩下含杂质盐岩的声发射特征试验研究（岩土会议）

针对中国能源地下储库盐岩高杂质的问题,基于水不溶物含量及类型将取自某拟建储库的盐岩试样加工后分为纯盐岩组（纯盐岩）、含泥岩杂质盐岩组（泥质盐岩和盐质泥岩）、含钙芒硝岩杂质盐岩组（钙芒硝质盐岩和钙芒硝岩）,然后开展了单轴压缩破坏全过程的声发射测试试验。通过试验研究,得到了以下结果：（1）泥岩杂质和钙芒硝岩杂质均能提高盐岩的抗压强度,减小其变形能力,钙芒硝岩杂质使得盐岩屈服阶段大幅度减小;（2）随着泥岩杂质含量的增加,振铃计数率活跃区会后移,能量率大值集中区向后推移,累计振铃计数曲线和累计能量曲线呈现出由上凸到下凹的变化过程;（3）随着钙芒硝岩杂质的增加,振铃计数率最大值出现时间是向后推移的,整个试验过程中振铃计数率和能量率相对不稳定,累计能量-应变曲线台阶状增长更明显。     

单轴压缩下不同含水状态砂岩损伤演化试验

为了研究不同含水状态岩石损伤演化特性,利用RMT-150C岩石力学试验机、AEwin-USB型声发射信号采集系统和KBD5电磁辐射采集系统,对干燥、自然和饱水状态下的红砂岩进行单轴压缩声电信号监测试验.基于岩石破坏过程中声发射振铃计数、电磁辐射脉冲数和应力变化,建立了砂岩损伤演化模型.结果表明:声发射、电磁辐射信号和损...     

三轴应力下盐岩声发射特征研究（研究生论坛稿件）

利用MTS815 Flex Test GT岩石力学试验系统和PCI–2声发射(AE)三维定位实时监测系统,开展不同围压下盐岩的三轴压缩声发射定位试验,探讨盐岩轴向加载过程中声发射特征的围压效应。研究结果表明：盐岩AE定位点多少与振铃计数率大小、能率高低具有良好的一致性。声发射高计数、高能率、定位点集聚段等随围压增加而滞后。低围压下,盐岩发生剪切破坏,高计数、高能率、AE定位点集聚段主要出现在屈服阶段和峰值应力前阶段;高围压下,盐岩呈塑性大变形特征,高计数、高能率、AE定位点集聚段主要在峰值阶段及峰后阶段出现。围压增加,累计计数和定位点的总量呈减少趋势;最大能率和累计能量随围压增加而减小,5MPa约分别为30MPa的43倍和22倍。     

用声波速度预测岩石单轴抗压强度的试验研究

声波速度是一项较好反映地层岩石综合物理性质的声学指标，被广泛应用于石油勘探开发工程的各个专业技术领域。在扼要叙述室内测定岩石声波速度、单轴抗压强度试验方法的基础上，重点介绍了利用回归分析方法， 波速度一抗压强度相关关系、地面声波速度与井下测井声波速度相关关系的数据分析处理过程和获取的定性定量结论。在综合分析研究的基础上，介绍了以方便现场工程应用为目的所建立的利用测井声波速度预测岩石单同抗压强度的数     

岩石结构面直剪试验中声发射特性研究

通过岩石结构面直剪试验中声发射特性的研究 ,总结了结构面破坏过程中声发射事件数和能率的基本规律 ,发现用能率这一系数更容易判别岩石变形与破坏各阶段。     

岩石中声波衰减特性的理论与实验研究

本文从岩石试件在单轴压应力作用下的声波衰减现象出发,运用损耗介质的本构方程及粒子应力场理论,结合对含有裂隙岩石的有效弹性刚度系数的能量分折,建立了岩石介质中声波衰减特性与单轴压应力间的理论函数关系,即对较均质、致密的岩石,声波衰减系数比可近似地表示成应力的二次多项式关系。同时,声波衰减系数还与岩石的孔隙率、裂隙谱、弹性模量和泊松比等有关。最后,由实验数据证明本文所建立的声波在岩石中的衰减特性理论是合理的。     

压力管道泄漏的声发射检测实验研究

在实验室条件下,建立了压力管道泄漏的声发射检测模型。在不同实验条件下(如变化压力、泄漏孔径大小、传感器取向、距离等条件),进行了压力管道泄漏的声发射检测实验。通过对压力管道泄漏的声发射信号分析,能够定性地判断有无泄漏。同时,研究了压力管道泄漏的声发射信号与距离、泄漏孔径、传感器取向的关系,为压力管道泄漏的声发射定量检测奠定了基础。