【摘要】：為實現(xiàn)巖石破裂過程的超聲波探傷成像 聲發(fā)射一體化監(jiān)測,深入研究巖石損傷演化與聲發(fā)射間的關(guān)系。在超聲波透射型探測和射線追蹤成像理論基礎(chǔ)上,從巖石內(nèi)部區(qū)域相關(guān)的角度考慮巖石的不均勻性、各向異性,構(gòu)建了基于聲發(fā)射AST模式的巖石損傷探測成像方法。著重闡述了損傷探測成像方法的原理、離散速度場的構(gòu)建、分量速度場矩陣的求解、多分量速度場間復(fù)合運算規(guī)則、待估物元的搜索方法及最終的損傷探測成像方法。通過選擇較為完整無明顯缺陷的巖石試件、含有嚴重損傷缺陷的巖石試件以及存在特殊結(jié)構(gòu)的巖石試件,進行成像方法驗證。研究結(jié)果表明:基于聲發(fā)射AST模式的巖石損傷探測法具有良好的探測與成像效果,不僅能定位巖石內(nèi)部損傷缺陷,還能識別與損傷缺陷相關(guān)的弱化區(qū)域。該方法可以實現(xiàn)超聲波探傷成像與聲發(fā)射信號的同步監(jiān)測,為后期開展巖石損傷區(qū)域圈定、損傷動態(tài)發(fā)展的跟蹤、巖石破裂動態(tài)損傷多指標量化評價、巖石破裂損傷演化與聲發(fā)射間的關(guān)系研究提供了基礎(chǔ)。
[Abstract]:In order to realize the integrated monitoring of ultrasonic flaw detection and acoustic emission in rock fracture process, the relationship between rock damage evolution and acoustic emission is deeply studied. Based on the theory of ultrasonic transmission detection and ray tracing imaging, considering the heterogeneity and anisotropy of rock from the point of view of the correlation of rock interior region, a damage detection imaging method based on acoustic emission (AST) model is proposed. The principle of the damage detection imaging method, the construction of the discrete velocity field, the solution of the component velocity field matrix, the composite operation rules between the multi-component velocity fields, the searching method of the object element to be estimated and the final damage detection imaging method are described in detail. The imaging method was carried out by selecting the intact rock specimen without obvious defect, the rock specimen with serious damage defect and the rock specimen with special structure. The results show that the rock damage detection method based on acoustic emission (AST) mode has good detection and imaging effects, not only can locate the damage defects within the rock, but also can identify the weakening regions related to the damage defects. This method can realize the synchronous monitoring of ultrasonic flaw detection and acoustic emission signal, delineate the rock damage area, track the dynamic development of the damage, and evaluate the dynamic damage of rock rupture quantitatively. The study of the relationship between rock fracture damage evolution and acoustic emission provides a basis.
【作者單位】： 華北理工大學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院;華北理工大學(xué)河北省礦業(yè)開發(fā)與安全技術(shù)重點實驗室;
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項目(51574102,51604117) 河北省自然科學(xué)基金資助項目(E2017209241)~~
【分類號】：TU45

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 彭瑞東;劉紅彬;王建強;鞠楊;;巖石損傷檢測技術(shù)的研究進展[J];巖礦測試;2007年01期

2 龔囪;曲文峰;行鵬飛;趙奎;;巖石損傷理論研究進展[J];銅業(yè)工程;2011年01期

3 曹文貴;張升;趙明華;;軟化與硬化特性轉(zhuǎn)化的巖石損傷統(tǒng)計本構(gòu)模型之研究[J];工程力學(xué);2006年11期

4 高瑋;汪磊;楊大勇;;基于能量原理的巖石損傷研究[J];地下空間與工程學(xué)報;2010年S2期

5 李樹春;許江;王鴻;唐曉軍;車軔;;巖石損傷統(tǒng)計本構(gòu)模型及其參數(shù)確定的研究[J];礦業(yè)研究與開發(fā);2007年02期

6 張磊;黃正均;王愛霞;;用電阻率評價巖石損傷狀態(tài)試驗方法研究[J];實驗技術(shù)與管理;2012年03期

7 蔣維;鄧建;;基于對數(shù)正態(tài)分布的巖石損傷統(tǒng)計分析方法研究[J];南華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2010年02期

8 徐士良;;基于滑動裂紋模型的巖石損傷統(tǒng)計本構(gòu)模型[J];安徽建筑工業(yè)學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版);2012年02期

9 孫倩;艾軍;;基于能量耗散的巖石損傷破壞數(shù)值模擬[J];山西建筑;2013年33期

10 劉洋;趙明階;;巖石損傷本構(gòu)理論研究綜述[J];山東交通學(xué)院學(xué)報;2005年04期

相關(guān)會議論文 前9條

1 張友鋒;蔡美峰;;巖石損傷統(tǒng)計本構(gòu)模型初步研究[A];第十二次全國巖石力學(xué)與工程學(xué)術(shù)大會會議論文摘要集[C];2012年

2 王鵬;彭瑞東;馬曉峰;;循環(huán)荷載作用下巖石損傷特性的實驗研究[A];北京力學(xué)會第17屆學(xué)術(shù)年會論文集[C];2011年

3 周光泉;席道瑛;陳德華;;一種巖石損傷本構(gòu)方程[A];1992年中國地球物理學(xué)會第八屆學(xué)術(shù)年會論文集[C];1992年

4 謝衛(wèi)紅;李順才;肖永紅;;溫度對巖石損傷和變形破壞的影響[A];第十三屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議論文集（第Ⅱ冊）[C];2004年

5 于廣明;潘永戰(zhàn);王國艷;;巖石損傷協(xié)同特征分析[A];2009礦山災(zāi)害預(yù)防控制學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2009年

6 彭永偉;梁冰;;水化學(xué)作用對巖石損傷的實驗研究[A];采礦工程學(xué)新論——北京開采所研究生論文集[C];2005年

7 張慧梅;楊更社;;凍融條件下巖石損傷劣化及抗拉特性實驗研究[A];巖石力學(xué)與工程的創(chuàng)新和實踐：第十一次全國巖石力學(xué)與工程學(xué)術(shù)大會論文集[C];2010年

8 楊更社;劉慧;彭麗娟;劉新軍;;基于CT圖像處理技術(shù)的巖石損傷特性研究[A];第九屆全國巖石力學(xué)與工程學(xué)術(shù)大會論文集[C];2006年

9 薛云亮;李庶林;徐宏斌;林峰;;考慮殘余強度的巖石損傷統(tǒng)計本構(gòu)模型[A];第二屆中國水利水電巖土力學(xué)與工程學(xué)術(shù)討論會論文集（二）[C];2008年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前5條

1 梁天成;利用重復(fù)加載進行巖石損傷評價的實驗研究[D];中國地震局地球物理研究所;2012年

2 楊大勇;基于能量原理的巖石損傷研究[D];武漢工業(yè)學(xué)院;2008年

3 廖志毅;刀具沖擊作用下巖石損傷破壞過程數(shù)值模擬[D];大連理工大學(xué);2013年

4 雷利娜;凍融巖石損傷特性研究[D];西安科技大學(xué);2014年

5 方振;溫度—應(yīng)力—化學(xué)（TMC）耦合條件下巖石損傷模型理論與實驗研究[D];中南大學(xué);2010年

，

本文編號：2300204