分級循環(huán)加卸載下細(xì)砂巖蠕變破壞聲發(fā)射特性研究
發(fā)布時間:2021-08-23 23:28
本文開展了細(xì)砂巖常規(guī)單軸壓縮蠕變聲發(fā)射試驗(yàn),進(jìn)行了分級循環(huán)加卸載條件下小浪底細(xì)砂巖蠕變破壞聲發(fā)射特性研究。在試驗(yàn)基礎(chǔ)上研究了細(xì)砂巖試樣聲發(fā)射參數(shù)隨時間的變化規(guī)律;聲發(fā)射b值隨時間和應(yīng)力水平的變化規(guī)律;試樣在不同加卸載條件、應(yīng)力水平、蠕變階段的蠕變變化規(guī)律;細(xì)砂巖試樣蠕變特性與聲發(fā)射參數(shù)的關(guān)系;構(gòu)建了細(xì)砂巖蠕變模型;提出了細(xì)砂巖蠕變破壞聲發(fā)射預(yù)測方法。主要結(jié)論如下:(1)與試樣常規(guī)抗壓強(qiáng)度平均值對比,在分級循環(huán)加卸載條件下細(xì)砂巖試樣蠕變破壞強(qiáng)度有所降低,破壞時的強(qiáng)度降低為平均單軸抗壓強(qiáng)度的82.72%-94.16%。(2)低應(yīng)力水平下,巖石內(nèi)部以裂縫壓實(shí)為主,這一階段對巖石的穩(wěn)定性影響不大。高應(yīng)力水平下,巖石的內(nèi)部損傷演化以裂紋的擴(kuò)展貫通為主。聲發(fā)射幅值、峰值頻率隨時間的變化規(guī)律與試樣宏觀破壞隨時間的變化情況吻合,上述聲發(fā)射信號的變化特征可以作為預(yù)測巖石破裂失穩(wěn)的依據(jù)。(3)加載初期聲發(fā)射b值曲線變化平緩無明顯規(guī)律,隨著載荷的增加聲發(fā)射b值有明顯的下降趨勢,隨著載荷的進(jìn)一步增加,試樣進(jìn)入非穩(wěn)定破壞階段時聲發(fā)射b值急劇下降。聲發(fā)射b值在破壞前快速下降的特征可以作為試樣破壞的前兆。(4)隨載...
【文章來源】:華北水利水電大學(xué)河南省
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
技術(shù)路線圖
11圖 2-1 聲發(fā)射檢測Fig. 2-1 The principle of acoustic e材料在外力作用下都會產(chǎn)生聲發(fā)同,常見聲發(fā)射源主要有以下幾塑性變形、斷裂、相變、磁效應(yīng)陶瓷的微裂紋開裂和宏觀開裂;料中的基體開裂、纖維和基體脫開質(zhì)的泄露、氧化物和氧化層的開裂等。中常見的聲發(fā)射源[68]見圖 2-2:
衰減是指隨著材料內(nèi)部產(chǎn)生聲發(fā)射的位置與探頭的距離增加,探頭所能接收到的信號強(qiáng)度會逐漸減小。衰減體現(xiàn)了聲發(fā)射源距離監(jiān)測的局限性。因此,如何合理的布置探頭的間距和位置,是聲發(fā)射信號良好采集的關(guān)鍵因素。信號衰減的大小,對每一個聲發(fā)射探頭的檢測范圍關(guān)系密切,同時影響到了探頭的采集效果,所以為有效降低這種現(xiàn)象對聲發(fā)射監(jiān)測精度的影響,通常使用的手段為采用低頻率的聲發(fā)射探頭、采用合理的探頭間距。2.1.3 聲發(fā)射信號處理方法聲發(fā)射信號的處理常用到參數(shù)分析法以及波形分析法:參數(shù)分析法是指由多個簡化的波形特征參數(shù)來表示的聲發(fā)射信號的特征,并分析和處理這些波形特征參數(shù)。常用的參數(shù)主要有波擊(事件)計數(shù)、振鈴計數(shù)、能量、幅度、持續(xù)時間、上升時間等,圖 2-3 為部分聲發(fā)射參數(shù)定義的示意圖。波形分析法:早期的波形分析法即頻譜分析法,目前存在分析技術(shù)較為復(fù)雜、未考慮工程實(shí)際噪聲等不足的問題,波形分析技術(shù)還處在試驗(yàn)探索階段。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于溫度-應(yīng)力耦合作用的巖石時效蠕變模型[J]. 周廣磊,徐濤,朱萬成,陳崇楓,楊天鴻. 工程力學(xué). 2017(10)
[2]單軸壓縮下巖石聲發(fā)射及其分形特征[J]. 劉文德,朱星,許強(qiáng),周小棚. 水利水電技術(shù). 2017(09)
[3]凍融后石英砂巖三軸蠕變特性試驗(yàn)研究[J]. 陳國慶,郭帆,王劍超,周玉新. 巖土力學(xué). 2017(S1)
[4]基于聲發(fā)射能量判定指標(biāo)巖石破壞時刻預(yù)測研究[J]. 宋璐璐,趙志剛,賈志闖,高成章. 煤炭工程. 2016(09)
[5]巖鹽三軸蠕變聲發(fā)射特征研究[J]. 吳池,劉建鋒,周志威,卓越. 巖土工程學(xué)報. 2016(S2)
[6]紅砂巖單軸壓縮與短時蠕變破壞聲發(fā)射試驗(yàn)[J]. 陳康. 現(xiàn)代礦業(yè). 2016(03)
[7]單軸多級循環(huán)加載巖石聲發(fā)射分形特性試驗(yàn)研究[J]. 李庶林,林朝陽,毛建喜,黃玉仁,胡靜云. 工程力學(xué). 2015(09)
[8]巖鹽蠕變的試驗(yàn)研究[J]. 張?zhí)觳?萬玲. 采礦技術(shù). 2015(05)
[9]紅砂巖短時蠕變聲發(fā)射b值特征[J]. 龔囪,李長洪,趙奎. 煤炭學(xué)報. 2015(S1)
[10]紅砂巖不同蠕變階段聲發(fā)射振幅與能量特征研究[J]. 龔囪,陳輝. 中國礦業(yè). 2014(10)
碩士論文
[1]單軸壓縮條件下砂巖蠕變變形時效性與聲發(fā)射特性研究[D]. 鄺澤良.江西理工大學(xué) 2017
[2]不同加載路徑紅砂巖蠕變聲發(fā)射特性研究[D]. 許楊東.江西理工大學(xué) 2016
本文編號:3358803
【文章來源】:華北水利水電大學(xué)河南省
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
技術(shù)路線圖
11圖 2-1 聲發(fā)射檢測Fig. 2-1 The principle of acoustic e材料在外力作用下都會產(chǎn)生聲發(fā)同,常見聲發(fā)射源主要有以下幾塑性變形、斷裂、相變、磁效應(yīng)陶瓷的微裂紋開裂和宏觀開裂;料中的基體開裂、纖維和基體脫開質(zhì)的泄露、氧化物和氧化層的開裂等。中常見的聲發(fā)射源[68]見圖 2-2:
衰減是指隨著材料內(nèi)部產(chǎn)生聲發(fā)射的位置與探頭的距離增加,探頭所能接收到的信號強(qiáng)度會逐漸減小。衰減體現(xiàn)了聲發(fā)射源距離監(jiān)測的局限性。因此,如何合理的布置探頭的間距和位置,是聲發(fā)射信號良好采集的關(guān)鍵因素。信號衰減的大小,對每一個聲發(fā)射探頭的檢測范圍關(guān)系密切,同時影響到了探頭的采集效果,所以為有效降低這種現(xiàn)象對聲發(fā)射監(jiān)測精度的影響,通常使用的手段為采用低頻率的聲發(fā)射探頭、采用合理的探頭間距。2.1.3 聲發(fā)射信號處理方法聲發(fā)射信號的處理常用到參數(shù)分析法以及波形分析法:參數(shù)分析法是指由多個簡化的波形特征參數(shù)來表示的聲發(fā)射信號的特征,并分析和處理這些波形特征參數(shù)。常用的參數(shù)主要有波擊(事件)計數(shù)、振鈴計數(shù)、能量、幅度、持續(xù)時間、上升時間等,圖 2-3 為部分聲發(fā)射參數(shù)定義的示意圖。波形分析法:早期的波形分析法即頻譜分析法,目前存在分析技術(shù)較為復(fù)雜、未考慮工程實(shí)際噪聲等不足的問題,波形分析技術(shù)還處在試驗(yàn)探索階段。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于溫度-應(yīng)力耦合作用的巖石時效蠕變模型[J]. 周廣磊,徐濤,朱萬成,陳崇楓,楊天鴻. 工程力學(xué). 2017(10)
[2]單軸壓縮下巖石聲發(fā)射及其分形特征[J]. 劉文德,朱星,許強(qiáng),周小棚. 水利水電技術(shù). 2017(09)
[3]凍融后石英砂巖三軸蠕變特性試驗(yàn)研究[J]. 陳國慶,郭帆,王劍超,周玉新. 巖土力學(xué). 2017(S1)
[4]基于聲發(fā)射能量判定指標(biāo)巖石破壞時刻預(yù)測研究[J]. 宋璐璐,趙志剛,賈志闖,高成章. 煤炭工程. 2016(09)
[5]巖鹽三軸蠕變聲發(fā)射特征研究[J]. 吳池,劉建鋒,周志威,卓越. 巖土工程學(xué)報. 2016(S2)
[6]紅砂巖單軸壓縮與短時蠕變破壞聲發(fā)射試驗(yàn)[J]. 陳康. 現(xiàn)代礦業(yè). 2016(03)
[7]單軸多級循環(huán)加載巖石聲發(fā)射分形特性試驗(yàn)研究[J]. 李庶林,林朝陽,毛建喜,黃玉仁,胡靜云. 工程力學(xué). 2015(09)
[8]巖鹽蠕變的試驗(yàn)研究[J]. 張?zhí)觳?萬玲. 采礦技術(shù). 2015(05)
[9]紅砂巖短時蠕變聲發(fā)射b值特征[J]. 龔囪,李長洪,趙奎. 煤炭學(xué)報. 2015(S1)
[10]紅砂巖不同蠕變階段聲發(fā)射振幅與能量特征研究[J]. 龔囪,陳輝. 中國礦業(yè). 2014(10)
碩士論文
[1]單軸壓縮條件下砂巖蠕變變形時效性與聲發(fā)射特性研究[D]. 鄺澤良.江西理工大學(xué) 2017
[2]不同加載路徑紅砂巖蠕變聲發(fā)射特性研究[D]. 許楊東.江西理工大學(xué) 2016
本文編號:3358803
本文鏈接:http://sikaile.net/guanlilunwen/chengjian/3358803.html
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