本文關鍵詞：巖爆過程的聲音信號特征研究

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【摘要】：為探究巖爆過程的聲音信號特征,采用自主研發(fā)的真三軸巖爆試驗機系統(tǒng),在室內(nèi)實現(xiàn)花崗巖巖樣的巖爆過程模擬,并對試驗過程中的聲音信號進行全程監(jiān)測,分析巖爆過程聲音信號的波形特征、分形特征以及頻譜特征。研究結果表明,巖爆的聲音信號波形變化特征能夠反映巖爆所經(jīng)歷的主要破壞過程,臨近巖爆彈射破壞前,存在一段聲音信號波形幅值較小的"相對平靜期";巖爆過程的聲音信號幅值具有時間分形特性,聲音信號幅值分形維數(shù)持續(xù)增加至峰值后在一段時間內(nèi)持續(xù)下降至最低值可作為巖爆發(fā)生的前兆信息;巖爆過程中,不同破壞現(xiàn)象具有不同的聲音頻譜特征,聲音信號主頻總體呈"高頻向低頻遷移"的演化趨勢,頻譜形狀經(jīng)歷"多峰 單峰"的交替變化過程。巖爆過程的聲音信號在波形、幅值的時間分形維數(shù)、頻譜3個方面具有顯著特征與內(nèi)在演化規(guī)律,聲音信號的變化特征可作為巖爆預測的前兆信息。
【作者單位】： 廣西大學土木建筑工程學院;廣西大學工程防災與結構安全教育部重點實驗室;中國科學院武漢巖土力學研究所巖土力學與工程國家重點實驗室;
【關鍵詞】： 巖石力學 巖爆 聲音信號 分形 頻譜分析
【基金】：國家自然科學基金資助項目(41472329)~~
【分類號】：TU45
【正文快照】： 1引言當前,隨著地下工程向深部拓展,巖爆問題日益凸顯。巖爆是在高地應力地區(qū)地下工程巖體開挖卸荷引起的圍巖動力破壞現(xiàn)象[1],與一般的靜態(tài)脆性破壞現(xiàn)象不同,巖爆的顯著特征在于彈射破裂現(xiàn)象的發(fā)生,這將可能導致施工人員的傷亡、施工設備的損毀和施工工期的拖延等嚴重工程問

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