【摘要】：為尋求不同含水條件下紅砂巖破壞前兆特征和臨界破壞判據(jù),采用高低兩種不同頻率的聲發(fā)射通道,對干燥、自然和飽水三種狀態(tài)的紅砂巖試件進行了單軸壓縮聲發(fā)射(AE)試驗。采用裂紋體積應(yīng)變法確定了紅砂巖受壓破壞各階段的特征強度,分析了高、低頻通道中AE特征參數(shù)隨軸向應(yīng)變變化規(guī)律,重點研究了兩種不同頻率的通道中AE主頻、幅度分布特征,進而建立了基于AE信號主頻與幅度關(guān)系的巖石破壞前兆判據(jù)。得到結(jié)論如下:(1)隨著含水率的增加,高、低頻通道中撞擊率和振鈴計數(shù)率在數(shù)量上減少,但高頻通道中撞擊率和振鈴計數(shù)率變化趨勢相同,而低頻通道撞擊率與振鈴計數(shù)率變化趨勢相反,并且水對這種規(guī)律起到延后作用。同時表明紅砂巖破壞過程中以低頻AE信號為主。(2)高、低頻通道中的r值(累計撞擊率/累計能率)均經(jīng)歷了“上升-下降-持續(xù)低值”的變化過程,表明紅砂巖受壓破壞過程前期產(chǎn)生較多小能量AE撞擊,大能量撞擊在破壞后期出現(xiàn),含水率的增加延緩了大能量撞擊的出現(xiàn)。(3)RA值(上升時間/幅度)分析表明,紅砂巖受壓破壞過程前期以低頻剪切破裂為主,后期以低頻張拉破裂為主,整個過程伴隨高頻剪切破裂。應(yīng)力峰值前,對應(yīng)張拉破裂的高頻AE信號增加,對應(yīng)剪切破裂的低頻AE信號增多。(4)通過高、低頻通道中的AE信號(主頻-幅度)模式共同預(yù)測紅砂巖破壞失穩(wěn),有助于提高預(yù)判準(zhǔn)確性,具體判別模式為:干燥狀態(tài)下,高頻通道中,高幅度的200kHz~300kHz信號出現(xiàn),中幅度的200kHz~300kHz信號頻帶加寬;低頻通道中,高幅度的40kHz~60kHz信號增多,可認(rèn)為巖石即將發(fā)生主破裂。自然狀態(tài)下,高頻通道中,高幅度的250kHz~300kHz信號出現(xiàn),中幅度的200kHz~300kHz信號頻帶加寬,低幅度的390kHz~405kHz信號出現(xiàn);低頻通道中,高幅度的40kHz~60kHz信號增多,可認(rèn)為巖石即將發(fā)生主破裂。飽水狀態(tài)下,高頻通道中,中幅度的200kHz~300kHz信號頻帶加寬,低幅度的200kHz~250kHz信號出現(xiàn);低頻通道中,中幅度的40kHz~60kHz信號增多,可認(rèn)為巖石即將發(fā)生主破裂。
【圖文】：

7圖 2.1 RMT-150C 型力學(xué)試驗系統(tǒng) 14 個不同的傳感器采集參數(shù)，以實現(xiàn)不同類下進行。詳細(xì)傳感器配置見表 2.1。手動模式�！卑粹o進行中間調(diào)整或是在本步驟完成后進模式是先設(shè)置好每一步的試驗參數(shù)，然后自動行復(fù)雜的循環(huán)加載試驗。試驗結(jié)束后，系統(tǒng)可-應(yīng)變圖形處理，并可給出彈性模量、泊松比等試驗數(shù)據(jù)參數(shù)，，以便用其他軟件進行數(shù)據(jù)處理

第二章 不同含水率紅砂巖單軸壓縮聲發(fā)射試驗表 2.2 AE 傳感器型號 尺寸（mm） 中心頻率（kHz） 頻率范圍（kHz） 類型R3α 19×22 30 20~180R6α 19×22 60 35~100常規(guī)R15α 19×22 150 50~200WD 18×17 55 100~1000寬頻UT-1000 18×17 65 60~1000R.45 29×33 7.5 1~30低頻R1.5 29×33 14 5~20Micro30 10×12 125 100~600Nano30 8×8 140 125~750微型PICO 5×4 250 200~750
【學(xué)位授予單位】：江西理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TD315

【參考文獻】

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本文編號：2662222