單軸多級循環(huán)加載巖石聲發(fā)射分形特性試驗研究
本文選題:巖石破壞 + 聲發(fā)射; 參考:《工程力學(xué)》2015年09期
【摘要】:通過對三種巖石試樣進行單軸循環(huán)加載試驗,獲得巖石試樣加載過程中聲發(fā)射事件率、能量率和空間位置分布數(shù)據(jù)。運用相空間重構(gòu)理論直接從時間序列上通過G-P算法求得事件率和能量率關(guān)聯(lián)分維,根據(jù)柱覆蓋法求解得到聲發(fā)射事件源空間分布關(guān)聯(lián)分維。研究結(jié)果表明,聲發(fā)射事件率、能量率和空間分布都具有分形特性,且聲發(fā)射源空間分布分形特性最為顯著。相空間的選取對關(guān)聯(lián)維數(shù)有一定影響,相空間取值為4時能夠較好地計算關(guān)聯(lián)維數(shù)。將不同加卸載循環(huán)聲發(fā)射源空間分布的變化趨勢和聲發(fā)射源空間分布關(guān)聯(lián)維數(shù)變化趨勢進行對比發(fā)現(xiàn),聲發(fā)射關(guān)聯(lián)維數(shù)能夠很好地反映巖石內(nèi)部損傷破壞的發(fā)展。在等壓加卸載條件下,聲發(fā)射源空間分布關(guān)聯(lián)維數(shù)顯著突增。隨著加卸載循環(huán)應(yīng)力的增加,關(guān)聯(lián)維數(shù)總體呈下降趨勢,在達(dá)到較高應(yīng)力時,關(guān)聯(lián)維數(shù)則在較小區(qū)間內(nèi)波動或下降趨勢變得極其緩慢。該特點可以作為礦山地壓微震監(jiān)測預(yù)警的參考依據(jù)。
[Abstract]:Through uniaxial cyclic loading tests on three kinds of rock samples, the data of AE event rate, energy rate and spatial distribution were obtained.By using phase space reconstruction theory, the correlation fractal dimension of event rate and energy rate is obtained directly from time series by G-P algorithm, and the correlation fractal dimension of acoustic emission event source spatial distribution is obtained according to column covering method.The results show that the acoustic emission event rate, energy rate and spatial distribution all have fractal characteristics, and the fractal characteristics of acoustic emission source spatial distribution are the most significant.The selection of phase space has a certain influence on the correlation dimension, and the correlation dimension can be well calculated when the phase space value is 4.By comparing the spatial distribution of different loading and unloading cyclic acoustic emission sources with the variation trend of correlation dimension of acoustic emission source spatial distribution, it is found that the correlation dimension of acoustic emission can well reflect the development of damage and failure in rock.Under the condition of isobaric loading and unloading, the correlation dimension of acoustic emission source spatial distribution increases dramatically.With the increase of loading and unloading cyclic stress, the correlation dimension tends to decrease, and at higher stress, the correlation dimension fluctuates or decreases very slowly in the smaller range.This feature can be used as a reference for monitoring and early warning of ground pressure micromotion in mines.
【作者單位】: 廈門大學(xué)建筑與土木工程學(xué)院;中鐵二十四局集團福建公司;長沙礦山研究院有限責(zé)任公司;
【基金】:國家“十二五”科技支撐計劃項目(2013BAB02B06) 國家科技部科研院所技術(shù)開發(fā)研究專項資金項目(2013EG215024)
【分類號】:TU458
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號:1770422
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