岩石结构面直剪试验中声发射特性研究 被引量：7

1

作者 周小平 张永兴 《重庆建筑大学学报》 CSCD 2000年第z1期158-162,共5页

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。

关键词 结构面直剪试验 声发射 事件数 能率

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充填体−散体胶结组合体力学特性试验研究 被引量：3

2

作者 赵兵朝 王京滨 +5 位作者 张晴 马云祥 翟迪 陈攀 韦启蒙 郭亚欣 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期298-309,共12页

为研究充填开采过程中采空区内冒落矸石对充填体的影响,对不同散体高度、散体岩性及充填体强度的充填体−散体胶结组合体进行单轴压缩试验,借助声发射三维定位技术对组合体试样的单轴压缩破坏过程进行实时监测,通过AE事件的时间参数与应... 为研究充填开采过程中采空区内冒落矸石对充填体的影响,对不同散体高度、散体岩性及充填体强度的充填体−散体胶结组合体进行单轴压缩试验,借助声发射三维定位技术对组合体试样的单轴压缩破坏过程进行实时监测,通过AE事件的时间参数与应力应变曲线4个阶段的起始时间点相结合,对加载过程中AE事件对应的变形破坏过程进行表征,并基于此建立了组合体结构面破坏模型。研究结果表明:散体高度与组合体强度呈负相关关系,充填体与散体胶结组合体高度比为1∶4的组合体单轴抗压强度仅为单一充填体的55.0%;散体岩性和充填体强度与组合体强度呈正相关关系,虽然高强度的充填体可以提高组合体的单轴抗压强度,但是组合体中的充填体强度越高,组合体的强度折减越严重。当胶结散体中的颗粒岩性为强度较低的粉砂岩时,组合体单轴抗压强度仅为单一充填体的42.9%;抗压强度较小的粉砂岩在破坏过程中会出现因剪切破坏形成的破裂面,而抗压强度较大的灰岩可以利用散体颗粒自身的抗剪强度承受剪切荷载;当胶结散体内的胶结基质失效或散体颗粒破碎时,充填体和胶结散体的结构面发生非均匀压缩变形,致使充填体在散体破坏的结构面上产生应力集中现象,导致上部的充填体局部发生剪切破坏,充填体的破坏是轴向应力和结构面非均匀变形的共同作用结果。 展开更多

关键词 充填开采 冒落岩体 充填体−散体胶结组合体 声发射事件

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加载速率对砂岩和花岗岩声发射事件宏微观形成机制的影响 被引量：6

3

作者 冯小静 张睿哲 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2021年第5期47-53,共7页

分析了砂岩、花岗岩在不同加载速率下声发射事件的分布特征,并对有、无声发射事件区域的岩石碎片进行电镜扫描,从宏微观并结合声发射信号特征分析了加载速率对声发射事件形成机制的影响。研究表明:随加载速率的增加,镜面区特征逐渐减弱... 分析了砂岩、花岗岩在不同加载速率下声发射事件的分布特征,并对有、无声发射事件区域的岩石碎片进行电镜扫描,从宏微观并结合声发射信号特征分析了加载速率对声发射事件形成机制的影响。研究表明:随加载速率的增加,镜面区特征逐渐减弱,即其对应的颗粒间的滑移以及岩石内部微裂隙共同作用产生的破坏变少,同时岩石越易发生脆性破坏,其产生的声发射信号多为连续型(或似连续型),不利于形成声发射事件,所以声发射事件数逐渐变少;对于砂岩,微破坏及小的宏观破坏是声发射事件形成的根源,对于花岗岩,颗粒间的位错是声发射事件形成的根源;花岗岩镜面区特征及范围较砂岩明显,即颗粒间的滑移及微裂隙共同作用更加明显,同时宏观上砂岩的破碎程度和规模也远小于花岗岩,所以砂岩的声发射事件数远少于花岗岩;镜面区特征明显说明颗粒间的滑移以及岩石内部微破坏是岩石的主要破坏组成,所以花岗岩从加载开始便有声发射事件,而砂岩没有。砂岩和花岗岩声发射事件的形成机制有着明显的区别。 展开更多

关键词 加载速率 声发射事件 电镜扫描 宏观机制 微观机制

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蚀变花岗片麻岩破坏过程中声发射事件的演化规律 被引量：6

4

作者 张鹏海 杨天鸿 +3 位作者 徐涛 于庆磊 周靖人 赵永川 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期2189-2197,共9页

通过单轴压缩条件下的声发射试验,分析了蚀变花岗片麻岩破坏过程中声发射事件的演化规律,研究发现:对于多数试件,高能级声发射事件的首次出现可作为岩石处于高应力水平的标志,中能级声发射事件在试件空间内形成贯通分布可作为岩石应力... 通过单轴压缩条件下的声发射试验,分析了蚀变花岗片麻岩破坏过程中声发射事件的演化规律,研究发现:对于多数试件,高能级声发射事件的首次出现可作为岩石处于高应力水平的标志,中能级声发射事件在试件空间内形成贯通分布可作为岩石应力水平进一步上升的标志,最后贯通区出现高能级声发射事件可作为岩石破坏的前兆现象;发生脆性破坏的试件,不会出现中能级声发射事件在试件空间内形成贯通分布的现象;对于含弱区的试件,首个高能级声发射事件会出现于低应力水平,此时岩石内声发射事件呈条带状密集分布于高能级声发射事件周围,其他区域的声发射事件少、能级低。以上研究为利用声发射信息识别岩石应力水平及评价岩石稳定性提供了试验依据。 展开更多

关键词 蚀变花岗片麻岩 声发射事件 岩石破裂 应力水平

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基于混凝土构件的声发射源时域丛集特性的理论研究

5

作者 吴彩星 穆江飞 严超群 《地下水》 2023年第4期149-151,共3页

与地震产生机制相似,声发射源在时间及空间上也具有丛集特性。为探究声发射源在时域上丛集特性的研究方法,现从定性和定量两个角度,对声发射源丛集特性的表征方法进行探究,并对声发射源的丛集特性进行验证。理论研究表明:丛集特性主要... 与地震产生机制相似,声发射源在时间及空间上也具有丛集特性。为探究声发射源在时域上丛集特性的研究方法,现从定性和定量两个角度,对声发射源丛集特性的表征方法进行探究,并对声发射源的丛集特性进行验证。理论研究表明:丛集特性主要表现为事件分布的不均匀,在定性方面,用混凝土构件在受力作用下同时长内产生的声发射事件的频数对声发射源时域丛集特性进行定性分析;在定量方面,用时间离散系数对声发射源时域丛集特性进行定量刻画。 展开更多

关键词 混凝土构件 声发射事件 丛集特性 频数 时间离散系数

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不同加载速率下煤体裂隙演化特征分析 被引量：3

6

作者 肖鹏 高振 +3 位作者 双海清 吴铭川 程玥颖 郭晨华 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期65-73,共9页

为研究加载速率对煤体裂隙演化的影响,开展不同加载速率下煤体单轴压缩试验;以原煤试件为研究对象,采用数字散斑技术和声发射技术,分析煤体力学参数、变形场演化云图和声发射信号参数三者之间的关系。结果表明:煤体的抗压强度和弹性模... 为研究加载速率对煤体裂隙演化的影响,开展不同加载速率下煤体单轴压缩试验;以原煤试件为研究对象,采用数字散斑技术和声发射技术,分析煤体力学参数、变形场演化云图和声发射信号参数三者之间的关系。结果表明:煤体的抗压强度和弹性模量随着加载速率的增加逐渐增大,抗压强度增加了25.49%,弹性模量增加了51.55%;煤体变形场演化云图和声发射事件空间分布可以表明裂隙发育、扩展及破裂的整个过程;随着加载速率的增大,煤体破坏类型由张拉破坏变为张拉剪切复合型破坏,煤体表面变形场局部化带的相对位移速率量值逐渐减小,声发射峰值计数、峰值能量和声发射事件数均出现增加趋势,累计计数、累积能量则降低;变形场演化云图和声发射事件的空间分布能较好反映煤体受载过程中裂隙的发育、扩展及破裂的演化特征。 展开更多

关键词 加载速率 煤体 裂隙演化 演化特征 单轴压缩试验 声发射事件

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围压对圆形巷道岩爆过程中声发射及能量释放规律的影响 被引量：2

7

作者 王学滨 潘一山 杜亚志 《世界科技研究与发展》 CSCD 2010年第4期462-465,473,共5页

利用FLAC模拟了不同围压下圆形巷道围岩岩爆过程中的声发射及能量释放过程。利用8个FISH函数开挖巷道,统计破坏单元数目及破坏单元在应变软化阶段的能量释放总量和能量释放率。模拟分为3步:首先,将静水压力施加在模型上,直到达到静力平... 利用FLAC模拟了不同围压下圆形巷道围岩岩爆过程中的声发射及能量释放过程。利用8个FISH函数开挖巷道,统计破坏单元数目及破坏单元在应变软化阶段的能量释放总量和能量释放率。模拟分为3步:首先,将静水压力施加在模型上,直到达到静力平衡状态;然后开挖巷道;最后,重新计算,直到达到静力平衡状态或者塑性流动状态。模拟结果表明,当围压较高时,开挖巷道后的围岩的声发射活动呈现间歇式上升特征;而当围压较低时,开挖巷道后的围岩中的声发射活动最终趋于平静;随着围压的增加,能量释放现象出现得早些,声发射累计数、释放的弹性应变能都增加。在开挖巷道后的围岩中,发生剪破坏的单元释放的弹性应变能总量大于发生拉破坏的,最高的剪应变能释放率大于最高的拉应变能释放率。 展开更多

关键词 圆形巷道 岩爆 围压 声发射活动 弹性应变能 剪破坏 拉破坏

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基于声发射技术的混凝土梁桥弯剪受力状态下损伤试验 被引量：13

8

作者 袁明 黄练 +2 位作者 彭卓 颜东煌 刘昀 《长安大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期73-81,共9页

为实现使用声发射参数定量评估混凝土梁的损伤,开展了试件和构件层次的混凝土梁剪切试验研究。采用声发射技术对混凝土梁的损伤过程进行动态监测,总结基于声发射理论的混凝土损伤评估方法,并提出一种改进的损伤模型,采用三次多项式模型... 为实现使用声发射参数定量评估混凝土梁的损伤,开展了试件和构件层次的混凝土梁剪切试验研究。采用声发射技术对混凝土梁的损伤过程进行动态监测,总结基于声发射理论的混凝土损伤评估方法,并提出一种改进的损伤模型,采用三次多项式模型建立声发射参数与应力水平之间的定量关系,从而推导出混凝土梁的损伤演化方程,并计算出试件与构件对应于3种损伤模型的基于声发射技术的钢筋混凝土梁承载能力评估的损伤量。然后,通过与已有损伤模型的计算比较,验证损伤演化方程对混凝土梁损伤进行量化评价的有效性和准确性。试验结果表明:累计声发射数分三阶段变化,线性发展阶段的声发射信号较为活跃,相对应力水平位于0%～40%,其与材料本身含有较多微裂隙有关;而稳定增长阶段对应的累计声发射事件数与撞击数稳步增长,此时混凝土内部微裂纹稳定且缓慢发展,相对应力水平为40%～80%;在失稳阶段累计声发射数剧烈增加,其相对应力水平超过80%,试件内部裂缝达到失稳扩展状态。累计声发射事件曲线较好地描述了混凝土梁损伤发展变化的全过程,改进的损伤模型计算的损伤量在初始阶段发展较快,在中期趋于平缓,应力水平超过0.8以后损伤量发展迅速,直至试件破坏,能较好地反映混凝土梁损伤发展的三阶段变化规律。通过各损伤模型计算损伤度发现在相对应力水平较低时,试件或构件亦存在一定的损伤。 展开更多

关键词 桥梁工程 声发射技术 剪切试验 裂缝扩展 损伤评估 累计声发射事件数

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含构造煤组合体加载破裂声发射特征试验研究

9

作者 邵秋冬 李其平 +4 位作者 赵鹏翔 任兴鹏 王晓玉 田燕彪 李士超 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2024年第2期279-288,共10页

为研究含构造煤组合体变形破裂过程中煤厚对其声发射特征的影响,对构造煤占比分别为0%、11.11%、20.0%、33.33%、50.0%、62.5%和100.0%的七种含构造煤组合体进行室内单轴压缩声发射试验。结果表明:含构造煤组合体具备全原生煤试件和全... 为研究含构造煤组合体变形破裂过程中煤厚对其声发射特征的影响,对构造煤占比分别为0%、11.11%、20.0%、33.33%、50.0%、62.5%和100.0%的七种含构造煤组合体进行室内单轴压缩声发射试验。结果表明:含构造煤组合体具备全原生煤试件和全构造煤试件两者的声发射特征,即组合体试件压密和弹性阶段声发射信号相对稳定,塑性及破坏阶段的振铃计数和能量的变化更突出,含构造煤组合体的振铃计数稳定区域随着构造煤占比的增加而增加;含构造煤组合体试件的声发射峰值计数和抗压强度随构造煤厚占比的增大而逐渐减小,其变化范围分别为3.24×10~4~1.99×10~4个和22.94~7.65 MPa,且试件的声发射峰值计数和抗压强度与构造煤厚占比之间的拟合曲线呈相似关系;组合体试件中构造煤体的破坏形式主要为张拉剪切复合型破坏并产生局部破碎,原生煤体的破坏形式主要为张拉破坏。随着构造煤占比的增加,加载过程中声发射最大事件数由1 862递减至1 379,组合体的破坏持续时间变长。随着构造煤厚占比的增加,相同轴压时的声发射事件数量越多,近似呈现等比增加关系。 展开更多

关键词 含构造煤组合体 加载破裂 声发射计数 声发射事件数 破坏形式

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基于声发射计数信息熵的页岩拉压破坏临界特征试验研究 被引量：3

10

作者 任松 王乐 +2 位作者 谢凯楠 姜德义 蒋翔 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2020年第8期101-107,共7页

为了清晰了解页岩在拉、压破裂过程中的自组织临界现象,对具有脆性特征的页岩进行不同速率下的单轴压缩和巴西劈裂试验,同步采集全过程声发射事件数。将信息熵理论与声发射事件数结合,定义了声发射事件数信息熵H,得到了加载过程中熵的... 为了清晰了解页岩在拉、压破裂过程中的自组织临界现象,对具有脆性特征的页岩进行不同速率下的单轴压缩和巴西劈裂试验,同步采集全过程声发射事件数。将信息熵理论与声发射事件数结合,定义了声发射事件数信息熵H,得到了加载过程中熵的演化规律。研究结果表明:在拉、压状态下,随着时间推进声发射事件数信息熵呈增长变化且规律相似,当声发射事件数信息熵值保持稳定时(εr接近0.95),岩石进入临界态;通过声发射定位图发现,到达临界点时对应的熵值最大,贯通性裂纹开始形成;进人临界态后,熵值处于稳态,定位信号向着破裂面积聚,直至破坏;通过4个状态的声发射定位变化,揭示了页岩内部的缺陷从开始的缓慢随机发展的无序状态到瞬速按照一定规律发展的有序状态的演化过程,与熵变化形成良好对应;拉、压过程中能量概率密度函数满足幂律分布P■X-r,并存在相近的临界指数。 展开更多

关键词 岩土工程 页岩 声发射 声发射事件数 信息熵 临界态

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水‐力耦合条件下玄武岩声发射特征试验研究

11

作者 徐启钟 于新凯 +2 位作者 汤大明 陈四利 朱泽奇 《武汉大学学报（工学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期542-548,共7页

开展玄武岩水-力耦合室内三轴试验,通过传感器接收玄武岩在破坏过程中所释放的声发射信号,基于声发射事件率、主频以及上升时间与最大振幅比值(ratio of rise time to maximum amplitude,RA)-平均频率(average frequency,AF)来研究玄武... 开展玄武岩水-力耦合室内三轴试验,通过传感器接收玄武岩在破坏过程中所释放的声发射信号,基于声发射事件率、主频以及上升时间与最大振幅比值(ratio of rise time to maximum amplitude,RA)-平均频率(average frequency,AF)来研究玄武岩在水-力耦合作用下的声发射特征。水-力耦合作用下玄武岩破裂过程中的声发射事件率随着水压增大在峰后阶段表现得更为集中;声发射主频信号呈带状分布,主要集中于中频段(75~200 kHz),水压增高对小尺度的裂纹扩展有一定的促进作用;RA-AF值说明玄武岩内部裂纹扩展过程表现如下:张拉破坏→剪切破坏为主、张拉破坏为辅的局部剪切破裂面→宏观剪切破裂面;基于声发射三维定位,发现随着水压增大岩石内部破坏程度加剧,裂纹数量增加,宏观破裂角逐渐减小。 展开更多

关键词 水力耦合 声发射 声发射事件率 主频 RA-AF 声发射三维定位

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双向荷载充填采场围岩声发射特性演化规律研究 被引量：3

12

作者 王志国 宋家骏 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2019年第10期52-58,共7页

对不同灰砂比的充填采场模型,加载5,10,15MPa的恒定侧向荷载,进行双向加载试验。利用声发射信息采集设备,对模型在加载过程中的声学信息进行收集、处理,得到不同灰砂比和不同侧向压力下模型的声发射事件率、声发射能量规律曲线,并分析... 对不同灰砂比的充填采场模型,加载5,10,15MPa的恒定侧向荷载,进行双向加载试验。利用声发射信息采集设备,对模型在加载过程中的声学信息进行收集、处理,得到不同灰砂比和不同侧向压力下模型的声发射事件率、声发射能量规律曲线,并分析了声发射源定位点与模型破坏部位的关系。研究表明:灰砂比越大,模型弹性阶段略微增长,而声发射率和能量曲线在峰值应力附近震荡越厉害。随着侧向应力的提高,模型压密阶段的完成速率加快,模型进入到塑性阶段的时间延迟,且在峰值应力附近声发射事件率和能量曲线震荡厉害。声发射源定位点的分布规律,可以很好的反映模型的损伤部位。 展开更多

关键词 组合模型 声发射事件率 声发射能量 声发射源定位点 二维云图

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用声发射技术监测16Mn钢的应力腐蚀开裂 被引量：1

13

作者 朱孝谦 肖建中 《华中理工大学学报》 CSCD 北大核心 1989年第1期57-61,共5页

本文采用声发射技术对低合金高强度钢16Mn的紧凑拉伸试样在3.5％NaCl水溶液中,模拟海水的腐蚀环境,用慢应变速率拉伸的方法,观察与记录了在变形至断裂过程中的声发射参数和裂纹扩展速率,测出了应力强度因子与裂纹扩展速率的定量关系。此... 本文采用声发射技术对低合金高强度钢16Mn的紧凑拉伸试样在3.5％NaCl水溶液中,模拟海水的腐蚀环境,用慢应变速率拉伸的方法,观察与记录了在变形至断裂过程中的声发射参数和裂纹扩展速率,测出了应力强度因子与裂纹扩展速率的定量关系。此外,还对在空气中断裂与在3.5％NaCl水溶液中试验的断裂形貌进行了扫描电镜分析。 展开更多

关键词 钢 应力腐蚀开裂 声发射技术 监测

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