检索结果-南通市图书馆

大理岩单轴压缩破坏次声波特征的加载速率效应研究

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煤炭学报 2024年

作者：张艳博王博梁鹏姚旭龙于光远陶志刚河北省矿山绿色智能开采技术创新中心华北理工大学矿业工程学院深部岩土力学与地下工程国家重点实验室

低频次声波信号有能量衰减小、穿透性强等特点，在岩石破裂的非接触监测上具有显著优势。为探究岩石破坏过程次声波信号特征与加载速率的关系，开展了4种加载速率下大理岩单轴压缩次声波监测试验。对采集的次声波信号进行去噪，通过快... 详细信息

低频次声波信号有能量衰减小、穿透性强等特点，在岩石破裂的非接触监测上具有显著优势。为探究岩石破坏过程次声波信号特征与加载速率的关系，开展了4种加载速率下大理岩单轴压缩次声波监测试验。对采集的次声波信号进行去噪，通过快速傅里叶变换和小波包变换提取了次声波主频和能量参数，研究了大理岩破裂过程次声波主频和能量特征，着重分析了加载速率对大理岩次声波主频和能量的影响，并基于次声波最大能量提出大理岩失稳破坏前兆预警判据。研究结果表明：不同加载速率下大理岩次声波主频均呈条带状演化，主要分布在1、2、3、4、5、6Hz共6条频带上。随加载速率的增大，主频条带由密集变稀疏，6Hz主频条带会逐渐消失。2Hz和4Hz主频受加载速率效应的影响最显著，随加载速率的增大，2Hz主频占比减小，而4Hz主频占比增加，占主导地位的优势次声波主频由2Hz转变为4Hz。不同加载速率下大理岩次声波在塑性阶段均出现明显的激增现象，出现最大能量，随加载速率的增大，次声波信号最大能量和累计能量越来越小。次声波最大能量出现后进入平静期可作为大理岩失稳破坏的前兆特征，加载速率越大，次声波最大能量的位置越接近峰值应力，平静期持续时间越短。提出了基于次声波能量比的大理岩失稳破坏前兆判据，随加载速率的增大，前兆判据的临界值逐渐减小。

关键词：次声波加载速率效应主频能量预警

三维地震资料时变空变频谱编辑高分辨率处理方法

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物探化探计算技术 2024年第4期46卷 395-402页

作者：徐强徐爽李志娜中海油田服务股份有限公司物探事业部研究院天津300451 中国石油集团东方地球物理公司研究院涿州072750 中国石油大学(华东)地球科学与技术学院青岛266580

地震资料由于地层吸收衰减等方面原因,地震剖面的纵向分辨率时常无法满足勘探开发的需求,因此需要对地震资料进行提频或者优势频带加强等处理。笔者基于时频分析的频率恢复技术,通过给定三维频率域编辑系数,并且通过三维空间线性插值、... 详细信息

地震资料由于地层吸收衰减等方面原因,地震剖面的纵向分辨率时常无法满足勘探开发的需求,因此需要对地震资料进行提频或者优势频带加强等处理。笔者基于时频分析的频率恢复技术,通过给定三维频率域编辑系数,并且通过三维空间线性插值、移动步长平滑等处理,得到对应三维地震数据体每一道数据的频率域频谱优化调整算子。再将频率域算子转时间域与地震数据进行卷积运算,实现对三维地震数据体振幅谱编辑,以此进行提高分辨率处理。模拟数据和实际地震资料验证测试表明,能够有效地对地震数据振幅谱进行优化处理,对于提高地震资料的分辨率、拓展资料频带、提高主频等具有很好的作用。

关键词：频率振幅谱分辨率主频

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高压加热器支撑板区域点状缺陷涡流检测的局限性

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无损探伤 2024年第3期48卷 32-35页

作者：徐玉颖国核电站运行服务技术有限公司上海200233

高压加热器作为二回路上的重要设备,主要缺陷为外壁点蚀,若是支撑板附近有缺陷产生,缺陷信号会受到支撑板较大的干扰,影响缺陷的准确评定。本文通过实验确认支撑板的具体影响范围,讨论了在该影响范围内缺陷检测结果的准确性,并给出了一... 详细信息

高压加热器作为二回路上的重要设备,主要缺陷为外壁点蚀,若是支撑板附近有缺陷产生,缺陷信号会受到支撑板较大的干扰,影响缺陷的准确评定。本文通过实验确认支撑板的具体影响范围,讨论了在该影响范围内缺陷检测结果的准确性,并给出了一定的建议。

关键词：高压加热器支撑板缺陷信号主频混频

红砂岩破坏过程声发射震源演化规律及其主频特征

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煤炭学报 2022年第6期47卷 2326-2339页

作者：龚囱包涵王文杰钟文许永斌赵奎曾鹏江西理工大学资源与环境学院江西赣州341000 北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室北京100083

采用GDS VIS 400 HPTAS三轴流变仪与PCI-2声发射系统,对红砂岩进行了单轴压缩条件下声发射震源定位试验,以矩张量分析方法为主要分析方法,研究了红砂岩破坏过程中剪切型、张拉型与混合型声发射震源空间分布特征与演化规律及其对应的主... 详细信息

采用GDS VIS 400 HPTAS三轴流变仪与PCI-2声发射系统,对红砂岩进行了单轴压缩条件下声发射震源定位试验,以矩张量分析方法为主要分析方法,研究了红砂岩破坏过程中剪切型、张拉型与混合型声发射震源空间分布特征与演化规律及其对应的主频特征,提出了基于累计声发射震源数非线性增长特征的起裂应力与损伤应力估测方法,与基于微裂纹非稳定发展阶段震源主频特征的岩石破坏预测方法。研究结果表明:在微孔隙压密阶段声发射震源分布远离试件的轴线,主要分布于试件上、下两端面附近。在弹性至微裂纹稳定发展阶段声发射震源遍布整个试件,并且具有向试件中心发展的趋势。在微裂纹非稳定发展阶段,声发射震源主要集中于试件中上部与中下部。不同类型震源演化规律与加载应力大小有关。当加载应力大于起裂应力但小于损伤应力时,剪切型震源迅速增长;当加载应力大于损伤应力时,张拉型与混合型震源进入相对快速增长期,并且剪切型震源快速增长起始应力与张拉型、混合型震源快速增长起始应力,分别与起裂应力、损伤应力具有良好的对应关系。在红砂岩破坏过程中,剪切型、张拉型与混合型震源的主频范围主要位于0~50,100~150与250~350 kHz。在微裂纹非稳定发展阶段,仅剪切型震源存在200~250 kHz信号,该特征可作为单轴压缩条件下红砂岩破坏的前兆特征。研究结果在一定程度上验证了在岩石破坏过程中不同类型震源具有不同的主频特征,可为基于声发射监测的岩石破坏预测方法研究提供参考。

关键词：声发射震源演化规律主频矩张量特征应力

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压缩荷载下饱和硬岩软化特性与机制研究

岩土工程学报 2023年第4期45卷 768-776页

作者：朱俊邓建辉陈菲黄弈茗中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所中国科学院山地灾害与地表过程重点实验室四川成都610041 四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室四川成都610065 成都大学建筑与土木工程学院四川成都610106

环境中的水与岩石的相互作用易导致岩石物理力学性能劣化,即岩石水软化现象。目前,饱和硬岩的水软化特性研究尚不完善,明确各种水岩作用机制的存在条件和作用程度仍是一项挑战性的任务。以不同矿物成分和微结构的典型硬岩(宝兴大理岩、... 详细信息

环境中的水与岩石的相互作用易导致岩石物理力学性能劣化,即岩石水软化现象。目前,饱和硬岩的水软化特性研究尚不完善,明确各种水岩作用机制的存在条件和作用程度仍是一项挑战性的任务。以不同矿物成分和微结构的典型硬岩(宝兴大理岩、锦屏大理岩、灰岩)为研究对象,进行干燥、饱和状态下3种硬岩的单轴压缩试验和声发射试验,分析硬岩压缩强度、弹性模量、破裂形态等力学特性和声发射波形信号主频统计特征,并探讨了水岩作用机制之孔隙水压力的存在条件和作用程度。结果表明:硬岩饱和后,单轴抗压强度和弹性模量均减小,张拉裂纹和张拉破坏面增多。硬岩破坏的声发射信号表现为明显的、与岩石类型和含水状态无关的双主频特征。硬岩饱和后,声发射高主频带波形信号明显减少,低主频带波形信号显著增加。孔隙水压力是3种饱和硬岩性能劣化的主导因素,其作用强弱与声发射低主频信号多少存在对应关系,且取决于岩石的矿物成分和孔隙结构。

关键词：岩石力学力学特性水岩作用机制声发射主频

单轴压缩下热处理花岗岩的损伤特征:来自主/被动超声技术的见解

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Journal of Central South University 2022年第12期29卷 4078-4093页

作者：郭沛吴顺川姜日华张光 Key Laboratory of Ministry of Education for Efficient Mining and Safety of Metal Mines(University of Science and Technology Beijing) Beijing 100083China Faculty of Land Resource Engineering Kunming University of Science and TechnologyKunming 650093China School of Civil Engineering Shandong UniversityJinan 250061China

为了探明热处理对花岗岩损伤破裂的影响,对室温(25℃)及热处理(200,300和400℃)花岗岩试样进行单轴压缩试验,并采用主动超声和被动声发射监测技术研究试样的损伤特征。研究结果表明:与未进行热处理的试样相比,试样经200℃处理后单轴抗... 详细信息

为了探明热处理对花岗岩损伤破裂的影响,对室温(25℃)及热处理(200,300和400℃)花岗岩试样进行单轴压缩试验,并采用主动超声和被动声发射监测技术研究试样的损伤特征。研究结果表明:与未进行热处理的试样相比,试样经200℃处理后单轴抗压强度(UCS)无明显变化,经300℃处理后UCS增加12.65%,经400℃处理后UCS降低4.97%。随着热处理温度由25℃升至400℃,试样初始P波速度由4909 m/s逐渐降低至3823 m/s,未加载时花岗岩试样的波速各向异性ε由0.03增至0.09。随着轴向荷载增加,ε受预存裂纹(包括热致裂纹)和应力诱发裂纹影响,在裂纹闭合阶段和不稳定开裂阶段迅速增大。超声波主频幅值在垂直方向(轴向)随应力增大而增大,在水平方向随应力增大而减小。此外,经热处理后试样的声发射事件定位震级减小,低频事件和高振幅事件增多。然而,没有足够的证据表明400℃以下的热处理对声发射时序特征、震源位置和b值有显著影响。

关键词：单轴压缩热处理声发射超声波 b值主频

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花岗岩巷道岩爆声发射信号主频特性试验研究

岩土力学 2017年第5期38卷 1258-1266页

作者：张艳博于光远田宝柱刘祥鑫梁鹏王亚东华北理工大学矿业工程学院河北唐山063009 华北理工大学河北省矿业开发与安全技术重点试验室河北唐山063009

利用双轴伺服试验机开展花岗岩巷道岩爆模拟试验,采用声发射系统获取岩爆全过程的波形信号。基于频谱分析理论,研究岩爆孕育、发生全过程的声发射信号主频特性。研究结果表明:双轴加载条件下花岗岩巷道岩爆声发射主频分布区间为0.4~110 ... 详细信息

利用双轴伺服试验机开展花岗岩巷道岩爆模拟试验,采用声发射系统获取岩爆全过程的波形信号。基于频谱分析理论,研究岩爆孕育、发生全过程的声发射信号主频特性。研究结果表明:双轴加载条件下花岗岩巷道岩爆声发射主频分布区间为0.4~110 kHz,其中99%以上的主频值集中在35~65 kHz。声发射信号主频的分布随岩爆演化可分为3个阶段:(1)岩爆孕育前期,大部分主频值集中在35~65 kHz和15~25 kHz区间,且有一定数量接近0.4 kHz的低频值出现,极少出现接近110 kHz的高频值;(2)岩爆孕育中期,主频值集中在35~65 kHz区间,接近0.4 kHz的低频值基本消失,少量接近110 kHz的高频值开始出现;(3)岩爆发生阶段,35~65 kHz区间内的主频数量骤减,接近0.4 kHz的低频值极少出现,接近110 kHz的高频值密集出现。研究结果为优选声发射监测频段提供了方法和依据,且对巷道岩爆的监测预警工作具有重要理论意义。

关键词：花岗岩巷道岩爆声发射主频

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花岗岩破裂过程声发射主频多元前兆信息识别

采矿与安全工程学报 2017年第2期34卷 355-362页

作者：张艳博于光远田宝柱刘祥鑫梁鹏华北理工大学矿业工程学院河北省矿业开发与安全技术重点实验室河北唐山063009

通过开展自然花岗岩单轴压缩声发射实验,获取岩石变形破裂全过程声发射波形信号,基于频谱分析理论,分析花岗岩破裂过程声发射主频演化规律,研究花岗岩变形破裂的主频多元前兆特征。研究结果表明:最高频、最低频、敏感主频出现率和主频... 详细信息

通过开展自然花岗岩单轴压缩声发射实验,获取岩石变形破裂全过程声发射波形信号,基于频谱分析理论,分析花岗岩破裂过程声发射主频演化规律,研究花岗岩变形破裂的主频多元前兆特征。研究结果表明:最高频、最低频、敏感主频出现率和主频变异系数4个参数能够从不同角度反映岩石破裂过程,适合作为岩石失稳预测的主要参数;岩石破裂前,最高频密集出现接近110 k Hz的主频值,最低频由接近0.4 k Hz低频值密集出现的活跃期转入极少接近0.4 k Hz低频值出现的稳定期;35~45 k Hz频段的主频值对此类花岗岩内部裂纹积聚最为敏感,加载后期此频段主频出现率突现大幅度下降并转入平静;主频变异系数在岩石破裂前密集出现较大幅度上升点。经统计分析,4个参数对岩石破裂前兆的响应时间从早到晚依次为最高频、最低频、敏感主频出现率和主频变异系数。不同参数能够从不同角度反映岩石内部裂纹演化过程,鉴于岩石变形破坏的复杂性,建议对各参数进行联合分析,为岩石破裂灾变提供更可靠的预警信息。

关键词：花岗岩声发射主频多元前兆

瞬时应变型岩爆模拟试验中花岗岩主频特征演化规律分析

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岩土力学 2015年第1期36卷 1-8,33页

作者：何满潮赵菲张昱杜帅管磊中国矿业大学力学与建筑工程学院北京100083 中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室北京100083 北京建筑大学计算机教学与网络信息部北京100044

利用深部岩爆模拟试验系统对花岗岩进行室内瞬时岩爆模拟试验,同时利用声发射系统采集试验过程中声发射信号,得到试验全过程应力和声发射波形信息时域图。结合声发射累计能量曲线特征,找到5个关键拐点,即花岗岩初始加载能量激增后产生... 详细信息

利用深部岩爆模拟试验系统对花岗岩进行室内瞬时岩爆模拟试验,同时利用声发射系统采集试验过程中声发射信号,得到试验全过程应力和声发射波形信息时域图。结合声发射累计能量曲线特征,找到5个关键拐点,即花岗岩初始加载能量激增后产生的第一个拐点A、岩爆发生前两次明显的上升台阶处拐点B和C、岩爆发生时的能量突跃点D、最终峰值点E。将关键点处波形信号从全时域波形中提取出来并进行快速傅里叶变换,得到各关键点二维功率谱图,结果表明:花岗岩声发射主频值在加载初期时为106 k Hz,随着荷载的增加,频率由低频向高频过渡,频带变宽且由单峰向多峰转化,频率成分复杂预示多种破裂模式的发生。岩爆前和最终岩爆时刻频带又变窄并恢复单峰,主频值降低至与初始加载时一致,约为106 k Hz,预示着岩爆时刻花岗岩岩石高能量的释放。

关键词：瞬时岩爆试验声发射主频快速傅里叶变换波形特征