基于声发射技术的含裂纹石膏试件破坏分析

作     者：王守光 刘耀儒 陈新 杨强 WANG Shouguang;LIU Yaoru;CHEN Xin;YANG Qiang

作者机构：清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室北京100084 中国矿业大学(北京)深部岩土力学与地下工程国家重点实验室北京100083 

出 版 物：《水力发电学报》 (Journal of Hydroelectric Engineering)

年 卷 期：2019年第38卷第7期

页      面：110-120页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080104[工学-工程力学] 0815[工学-水利工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(51739006) 国家重点基础研究发展计划(973)项目(2015CB057904) 水沙科学与水利水电工程重点实验室项目(2016-KY-03) 

主　　题：声发射 预制裂纹 波速 平面定位 频谱分析 单轴压缩 

摘      要：受压条件下岩体破坏规律是岩石力学的重点课题之一。本文采用含裂纹石膏试件模拟天然裂隙岩体,分别对不含预制裂纹,含0°、30°、45°、60°、90°预制裂纹的石膏试件进行单轴压缩试验,运用声发射和波速监测技术研究其破坏特性和损伤机制。对声发射信号进行了频谱分析,揭示了石膏材料主频在500 kHz以下,而噪声信号主频在500 kHz以上的特点,基于此进行了去噪;设定参数HPS评价声发射强度,把预制裂纹试件的破坏模式归类为3类:压碎(0°)、压剪(30°、45°、60°)和劈裂(90°及无裂纹);提出利用多元回归分析改进声发射时差定位算法,取得了良好的定位效果;采用纵横波波速监测方法,形象地展示了石膏试件裂纹扩展时的声波波速动态演化过程。本文为基于声发射与波速监测技术的岩体受压破坏规律研究提供了一次有意义的探索。