超聲波在類巖石材料裂隙擴展過程中的傳播特性及應用
發(fā)布時間：2021-10-02 02:06
本文結合國家自然基金“基于超聲相控陣探測的深部巷道圍巖裂隙演化機理試驗研究”（51404255）課題研究,以探求超聲波在不同類型裂隙擴展過程中的聲學參數變化規(guī)律,建立大尺度模型實驗中裂隙識別和解釋方法為研究目標。采用了“單軸加載-超聲波測試-數字照相”聯合測試分析及數值模擬相結合的研究手段,設計了單條傾角（QJ組）、雙條平行巖橋（YQ組）、雙條交叉（JC組）及平行多排（PS組）四組類巖石材料裂隙模型,利用RS-ST01C非金屬超聲檢測儀測試并分析了超聲波通過這些典型裂隙模型不同剖面時的波速、波幅、頻率變化規(guī)律,并數值模擬了上述超聲參數及能量（聲壓強度）的衰減規(guī)律。得到主要結論如下:（1）模型試件加載破壞過程中波速及波幅根據全應力應變曲線大致分為三個階段。第一階段為加載開始至峰前0.65σc0.9σc,該階段波速和波幅保持在一個較為平穩(wěn)的狀態(tài);第二階段為峰前0.85σc至峰值應力σc處,該階段試件開始萌生裂紋并迅速擴展、變形量加大,導致波速及波幅陡降,且無原生裂隙的完整試件由于裂...
【文章來源】：中國礦業(yè)大學江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】：144 頁
【學位級別】：碩士
【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
變量注釋表
1 緒論
1.1 研究目的與意義
1.2 國內外研究現狀
1.3 研究內容、方法及技術路線
2 類巖石材料選取及物理模型試驗方案
2.1 類巖石材料選取及其參數確定
2.2 裂隙模型試件尺寸及裂隙幾何尺寸確定
2.3 裂隙參數設計
2.4 裂隙試件制作過程
2.5 試驗系統及試驗過程
2.6 本章小結
3 裂隙試件破壞過程中超聲波傳播特性試驗分析
3.1 完整巖體破裂演化及聲波傳播特性研究
3.2 不同傾角單裂隙巖體破裂演化及超聲波傳播特性研究
3.3 不同巖橋長度裂隙巖體破裂演化及超聲波傳播特性研究
3.4 不同交叉角度裂隙巖體破裂演化及超聲波傳播特性研究
3.5 不同密度(排數)裂隙巖體破裂演化及超聲波傳播特性研究
3.6 本章小結
4 初始裂隙參數對超聲波傳播特性影響的有限元分析
4.1 裂隙模型中超聲波場傳播模擬方案及研究基本步驟
4.2 裂隙模型中超聲波傳播模擬的參數設定
4.3 不同傾角裂隙巖體聲波傳播模擬分析
4.4 不同巖橋長度裂隙巖體聲波傳播模擬分析
4.5 不同交叉角度裂隙巖體聲波傳播模擬分析
4.6 不同密度(排數)裂隙巖體聲波傳播模擬分析
4.7 本章小結
5 結論與展望
5.1 結論
5.2 展望
參考文獻
作者簡歷
學位論文數據集
【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于沖擊彈性波和超聲波的混凝土裂縫深度無損檢測技術方法比較[J]. 劉平,關春先,羅技明,哈圖. 四川理工學院學報(自然科學版). 2018(01)
[2]超聲波在尾礦漿傳播中的衰減特性數值模擬分析[J]. 汪建新,高鑫,張艷萍. 工礦自動化. 2018(03)
[3]超聲波在礦山巖體力學參數現場檢測中的應用與實施[J]. 班曉東. 江蘇科技信息. 2017(31)
[4]超聲波檢測含裂隙巖石損傷特性試驗研究[J]. 楊治攀,胡鑫,周選林. 公路交通技術. 2017(04)
[5]單孔洞巖石的超聲波數值模擬研究[J]. 張丹丹,鄒紹明,曾欣,游宇. 地下空間與工程學報. 2017(S1)
[6]裂隙巖體損傷破裂演化超聲波量化預測研究[J]. 張曉君,林芊君,宋秀麗,李昌遠,鄭懷昌. 采礦與安全工程學報. 2017(02)
[7]Ultrasonic vibrations and coal permeability: Laboratory experimental investigations and numerical simulations[J]. Zhang Junwen,Li Yulin. International Journal of Mining Science and Technology. 2017(02)
[8]超聲波脈沖在固-固界面?zhèn)鞑サ臄抵的M分析[J]. 孫繼華,趙揚,馬健,南鋼洋,劉帥,巨陽. 壓電與聲光. 2017(01)
[9]裂隙巖體損傷的注漿加固效果試驗[J]. 許延春,李昆奇,謝小鋒,劉世奇,呂斌. 西安科技大學學報. 2017(01)
[10]超聲波法檢測混凝土裂縫注膠質量[J]. 宋福春,王彬. 沈陽工業(yè)大學學報. 2017(01)
碩士論文
[1]深厚表土鉆井井壁及其壁后注漿體的聲學參數及其隨機聲場研究[D]. 孫錫樂.中國礦業(yè)大學 2014
[2]超聲波在彈性固體傳播的數值模擬及動態(tài)光彈的實驗研究[D]. 肖開豐.中北大學 2008
[3]固體介質多缺陷超聲波散射的有限元數值模擬[D]. 倪云鹿.中國石油大學 2008
[4]基于多元高斯聲束模型的超聲檢測聲場模擬[D]. 于連洋.哈爾濱工業(yè)大學 2006
本文編號：3417792
【文章來源】：中國礦業(yè)大學江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】：144 頁
【學位級別】：碩士
【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
變量注釋表
1 緒論
1.1 研究目的與意義
1.2 國內外研究現狀
1.3 研究內容、方法及技術路線
2 類巖石材料選取及物理模型試驗方案
2.1 類巖石材料選取及其參數確定
2.2 裂隙模型試件尺寸及裂隙幾何尺寸確定
2.3 裂隙參數設計
2.4 裂隙試件制作過程
2.5 試驗系統及試驗過程
2.6 本章小結
3 裂隙試件破壞過程中超聲波傳播特性試驗分析
3.1 完整巖體破裂演化及聲波傳播特性研究
3.2 不同傾角單裂隙巖體破裂演化及超聲波傳播特性研究
3.3 不同巖橋長度裂隙巖體破裂演化及超聲波傳播特性研究
3.4 不同交叉角度裂隙巖體破裂演化及超聲波傳播特性研究
3.5 不同密度(排數)裂隙巖體破裂演化及超聲波傳播特性研究
3.6 本章小結
4 初始裂隙參數對超聲波傳播特性影響的有限元分析
4.1 裂隙模型中超聲波場傳播模擬方案及研究基本步驟
4.2 裂隙模型中超聲波傳播模擬的參數設定
4.3 不同傾角裂隙巖體聲波傳播模擬分析
4.4 不同巖橋長度裂隙巖體聲波傳播模擬分析
4.5 不同交叉角度裂隙巖體聲波傳播模擬分析
4.6 不同密度(排數)裂隙巖體聲波傳播模擬分析
4.7 本章小結
5 結論與展望
5.1 結論
5.2 展望
參考文獻
作者簡歷
學位論文數據集
【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于沖擊彈性波和超聲波的混凝土裂縫深度無損檢測技術方法比較[J]. 劉平,關春先,羅技明,哈圖. 四川理工學院學報(自然科學版). 2018(01)
[2]超聲波在尾礦漿傳播中的衰減特性數值模擬分析[J]. 汪建新,高鑫,張艷萍. 工礦自動化. 2018(03)
[3]超聲波在礦山巖體力學參數現場檢測中的應用與實施[J]. 班曉東. 江蘇科技信息. 2017(31)
[4]超聲波檢測含裂隙巖石損傷特性試驗研究[J]. 楊治攀,胡鑫,周選林. 公路交通技術. 2017(04)
[5]單孔洞巖石的超聲波數值模擬研究[J]. 張丹丹,鄒紹明,曾欣,游宇. 地下空間與工程學報. 2017(S1)
[6]裂隙巖體損傷破裂演化超聲波量化預測研究[J]. 張曉君,林芊君,宋秀麗,李昌遠,鄭懷昌. 采礦與安全工程學報. 2017(02)
[7]Ultrasonic vibrations and coal permeability: Laboratory experimental investigations and numerical simulations[J]. Zhang Junwen,Li Yulin. International Journal of Mining Science and Technology. 2017(02)
[8]超聲波脈沖在固-固界面?zhèn)鞑サ臄抵的M分析[J]. 孫繼華,趙揚,馬健,南鋼洋,劉帥,巨陽. 壓電與聲光. 2017(01)
[9]裂隙巖體損傷的注漿加固效果試驗[J]. 許延春,李昆奇,謝小鋒,劉世奇,呂斌. 西安科技大學學報. 2017(01)
[10]超聲波法檢測混凝土裂縫注膠質量[J]. 宋福春,王彬. 沈陽工業(yè)大學學報. 2017(01)
碩士論文
[1]深厚表土鉆井井壁及其壁后注漿體的聲學參數及其隨機聲場研究[D]. 孫錫樂.中國礦業(yè)大學 2014
[2]超聲波在彈性固體傳播的數值模擬及動態(tài)光彈的實驗研究[D]. 肖開豐.中北大學 2008
[3]固體介質多缺陷超聲波散射的有限元數值模擬[D]. 倪云鹿.中國石油大學 2008
[4]基于多元高斯聲束模型的超聲檢測聲場模擬[D]. 于連洋.哈爾濱工業(yè)大學 2006
本文編號：3417792
本文鏈接：http://sikaile.net/guanlilunwen/chengjian/3417792.html
