基于三轴压缩声发射试验的岩石损伤特征研究

发布时间：2017-10-04 03:18

  本文关键词：基于三轴压缩声发射试验的岩石损伤特征研究

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【摘要】：利用MTS815岩石伺服试验系统和AE21C声发射监测仪,对灰岩进行三轴压缩声发射试验,利用声发射参数,分析三轴压缩条件下岩石的损伤演化特征。试验结果表明:(1)相同试验条件下,检波器置于三轴室内时的声发射振铃计数和能量的最大值分别比置于室外时高27%和32%,表明,声发射检波器置于三轴室内能够接收到更全面、真实的声发射信号。(2)围压使岩石压密阶段声发射活动降低,同时声发射振铃计数最大值稍滞后于岩样宏观破坏时间,说明围压提高了岩石的剪切强度和峰后承载能力。(3)建立基于声发射累计振铃计数的岩石三轴压缩损伤演化模型,岩石的损伤演化过程可划分为初始损伤阶段、损伤稳定发展阶段、损伤加速发展阶段和损伤破坏阶段。初始损伤阶段,声发射参数较小;损伤稳定发展阶段,声发射活动明显活跃,振铃计数和能量逐渐增加;损伤加速发展阶段,声发射活动异常活跃,宏观破坏后不久声发射振铃计数和能量达到峰值;损伤破坏阶段,岩石仍具有相当的承载能力,在破坏过程中仍有声发射活动出现。
【作者单位】： 山东科技大学矿山灾害预防控制国家重点实验室培育基地;山东大学岩土与结构工程研究中心;山西晋煤集团赵庄煤业有限责任公司;
【关键词】： 岩石力学 三轴压缩 声发射 振铃计数 损伤演化
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51379116) 山东省自然科学基金资助项目(ZR2011EEM019) 山东省“泰山学者”建设工程专项经费资助
【分类号】：TU45
【正文快照】： 1引言岩石等固体材料内部或多或少存在原生缺陷,内部缺陷在外力作用下活化,造成损伤破坏,损伤破坏过程中以弹性波的形式释放应变能,并在岩体等固体材料中快速传播,产生声发射现象[1]。声发射特征参数蕴含着丰富的损伤渐进破坏的前兆信息[2]。通过声发射研究岩石损伤演化特征,

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