基于显微CT的泥岩单轴压缩破坏特征的声发射表征

作     者：段东 赵钰铤 张睿哲 赵凯雷 DUAN Dong;ZHAO Yuting;ZHANG Ruizhe;ZHAO Kailei

作者机构：太原理工大学矿业工程学院太原030024 太原理工大学原位改性采矿教育部重点实验室太原030024 

出 版 物：《振动与冲击》 (Journal of Vibration and Shock)

年 卷 期：2020年第39卷第16期

页      面：163-170,195页

核心收录：

学科分类：1002[医学-临床医学] 08[工学] 080104[工学-工程力学] 0815[工学-水利工程] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 0702[理学-物理学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(51304143,51604184) 国家重点基础研究发展计划(973)项目(2014CB047100) 

主　　题：实时加载 显微CT扫描 裂纹演化过程 声发射表征 评价判据 

摘      要：研制了基于实时声发射采集和实时加载CT扫描同步进行的加载控制系统,组建了对岩石损伤、破坏过程进行声发射表征的实验系统和实验方法。研究表明:①在峰值载荷28%前,原生裂纹宽度基本无变化,而后经历先变窄再变宽的过程。在峰值载荷47%前,原生裂纹长度基本无变化,而后开始增长,原生裂纹在宽度上先进行扩展从而引起原生裂纹在长度上的增长;②在峰值载荷65%前,裂纹的延伸发生在裂纹尖端的软弱介质中,而后才是真正的原生裂纹起裂,并快速延伸扩展;③新生裂纹易产生在软硬夹层交界处,新生裂纹产生时的载荷约为峰值载荷的56%~75%,在峰值载荷84%前,裂纹处于稳定扩展阶段,三条裂纹同时各自发展;④裂纹宽度变大、原生裂纹在其尖端软弱介质中延伸、软硬交界处新生裂纹的产生过程中声发射较少,当这些过程连在一起时,便形成了声发射平静期;⑤建立了岩石孔隙率、裂纹长度和宽度与声发射能量、振铃计数之间的表征方程,并提出不同加载阶段岩石状态评价的判据。