【摘要】：本文采用RLJW-2000微機(jī)控制巖石三軸剪切伺服流變儀和PCI-Ⅱ聲發(fā)射裝置,依據(jù)常規(guī)單軸壓縮試驗結(jié)果,對小浪底水庫細(xì)砂巖分別進(jìn)行分級和分別加載下的單軸蠕變聲發(fā)射試驗,研究兩種應(yīng)力路徑下巖石的蠕變特性與聲發(fā)射特性。在此基礎(chǔ)上,對比了不同路徑對細(xì)砂巖的蠕變聲發(fā)射特性的影響規(guī)律,研究表明:(1)分級加載下細(xì)砂巖蠕變力學(xué)特性及蠕變模型:蠕變破壞強(qiáng)度是常規(guī)單軸抗壓強(qiáng)度的84.5%。利用廣義開爾文模型對試驗結(jié)果進(jìn)行擬合,該模型可較好地反映細(xì)砂巖的蠕變特性,并得出了相應(yīng)的模型參數(shù)。(2)分級加載下細(xì)砂巖蠕變聲發(fā)射特性:細(xì)砂巖蠕變過程中有較為明顯的聲發(fā)射現(xiàn)象,且AE信號與裂紋的萌生、擴(kuò)展和貫通有著直接的聯(lián)系。低應(yīng)力水平下減速和等速蠕變階段,巖石聲發(fā)射的累計振鈴計數(shù)和累計能量的曲線速率隨著蠕變速率的減小而減小;高應(yīng)力水平下規(guī)律與低應(yīng)力水平類似,而累積振鈴計數(shù)和累計能量增長量高應(yīng)力水平下相對較大。(3)分級加載下蠕變破壞階段聲發(fā)射特性:幅值、峰值頻率、能量、振鈴計數(shù)的快速增長是蠕變破壞的前兆特征。在加速蠕變前聲發(fā)射參數(shù)的平靜期以及集群性的增大是蠕變破壞前兆特征的判據(jù);并且加速蠕變階段的累計振鈴計數(shù)和累計能量曲線變化特征與蠕變曲線是一致的,不同蠕變階段的累計振鈴計數(shù)曲線拐點也比蠕變曲線的拐點提前,表明聲發(fā)射振鈴計數(shù)能夠靈敏的預(yù)測巖石的蠕變破裂演化。(4)分別加載下巖石蠕變聲發(fā)射特性:分別加載下巖石蠕變聲發(fā)射能量的增長與應(yīng)力倍數(shù)的增長有關(guān)系密切,當(dāng)應(yīng)力成等倍數(shù)增長時,分別加載的最大能量增長成線性增長;成等量的倍數(shù)增長時,累計能量倍數(shù)成拋物線式增長,揭示了巖石聲發(fā)射與應(yīng)力有著內(nèi)在的聯(lián)系。(5)不同應(yīng)力路徑下巖石蠕變力學(xué)和聲發(fā)射特性:分級加載下巖石蠕變的軸向瞬時應(yīng)變成線性變化,而分別加載下則不成線性變化;分別加載下的巖石聲發(fā)射事件數(shù)曲線斜率較大,而分級加載下巖石聲發(fā)射事件數(shù)曲線斜率相對平滑;分級加載下巖石的高幅值和高峰值頻率的數(shù)量多于分別加載相應(yīng)值;說明巖石的蠕變損傷是一個不斷演化的過程。
【圖文】：

射技術(shù)理論基礎(chǔ)射檢測原理(AE)是指因材料內(nèi)部缺陷的局部變化而快速釋放能量，并產(chǎn)生瞬多數(shù)材料的變形和斷裂時都有聲發(fā)射發(fā)生，它是一種常見的物理發(fā)射源信號強(qiáng)度較為微弱，人耳不能直接聽到，需要用相應(yīng)的靈所產(chǎn)生的微弱信號，并分析其聲發(fā)射源信號特征的技術(shù)就稱聲發(fā)源探測的基本原理如下圖 2.1 所示，在荷載持續(xù)的作用下，引起產(chǎn)生聲發(fā)射信號（即瞬態(tài)彈性波），之后傳播到材料的表面引起移，通過聲發(fā)射的傳感器檢測所產(chǎn)生的表面位移并將其位移的機(jī)利用前置放大器對電信號進(jìn)行增強(qiáng)處理后，聲發(fā)射信號在AE軟件錄相關(guān)的數(shù)據(jù)，，最后整理與分析所檢測到的聲發(fā)射信號數(shù)據(jù)，推置、特征以及所產(chǎn)生的機(jī)制。

突發(fā)型的聲發(fā)射信號
【學(xué)位授予單位】：華北水利水電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TV223

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2705341