单轴压缩条件下砂岩破坏全过程电阻率与声发射响应特征及损伤演化

发布时间：2018-03-07 06:08

  本文选题：岩石力学　切入点：单轴压缩　出处：《岩石力学与工程学报》2014年01期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：为了全面、客观地描述单轴压缩条件下砂岩损伤破坏过程和状态,提出利用电阻率和声发射技术对砂岩岩样单轴压缩全过程进行联合测试的试验方法。针对30个砂岩岩样单轴压缩全过程中的电阻率和声发射响应特征进行试验研究。研究表明,电阻率和声发射的响应信息有很强的规律性和互补性:在压密阶段、弹性变形阶段和塑性变形阶段,电阻率信息对岩样内部裂隙萌生和发展活动的响应更为敏感,而声发射信号较微弱;岩样破裂瞬间,电阻率和声发射都突然升高,二者相比,声发射的同步性更好,敏感程度更高;岩样破坏完成后,电阻率仍有不同程度的变化,最终趋于稳定,而声发射又恢复到较低的水平。同时,推导基于电阻率表征的岩样损伤变量的解析表达,并根据其与声发射表征的损伤变量之间的互补性,定义一综合损伤变量,得到典型岩样的损伤演化方程,提出岩样损伤破坏状态的判别标准和破坏前兆特征。通过理论与实际试验全应力 应变曲线的对比发现,综合损伤变量能够更全面、客观地反映和描述受载岩样的损伤演化过程。
[Abstract]:In order to describe comprehensively and objectively the damage and failure process and state of sandstone under uniaxial compression, In this paper, a test method is proposed to test the whole process of uniaxial compression of sandstone rock samples by using resistivity and acoustic emission technology. The characteristics of resistivity and acoustic emission response of 30 sandstone rock samples during uniaxial compression are studied. The response information of resistivity and acoustic emission has strong regularity and complementarity: in the compaction stage, elastic deformation stage and plastic deformation stage, the resistivity information is more sensitive to the response to the initiation and development of cracks in rock samples. The acoustic emission signal is weak, the resistivity and acoustic emission of rock sample suddenly increase at the moment of rupture, compared with the acoustic emission, the synchronization of acoustic emission is better and the sensitivity is higher. At the same time, the analytical expression of damage variables based on resistivity characterization is derived, and according to the complementarity between them and the damage variables characterized by acoustic emission, A comprehensive damage variable is defined, and the damage evolution equation of typical rock samples is obtained. The criteria for judging the damage failure state of rock samples and the characteristics of the damage precursors are proposed. The comparison of the total stress and strain curves between theoretical and practical tests is made. Comprehensive damage variables can reflect and describe the damage evolution process of loaded rock samples more comprehensively and objectively.
【作者单位】： 山东大学岩土与结构工程研究中心;
【基金】：国家重点基础研究发展计划(973)项目(2013CB036002,2014CB046901) “十二五”国家科技支撑计划项目(2013BAK06B01) 国家自然科学基金项目(51139004,41102183)
【分类号】：TU45

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号：1578234