单轴压缩下的岩石声发射及其分维特征
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第26卷第1期岩石力学与工程学报V ol.26 No.1 2007年1月Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering Jan.,2007直接拉伸、劈裂及单轴压缩试验下岩石的声发射特性余贤斌1,谢强2,李心一1,王青蓉3,宋战平4(1. 昆明理工大学国土资源工程学院,云南昆明 650093;2. 重庆大学土木工程学院,重庆 400045;3. 昆明理工大学交通工程学院,云南昆明 650093;4. 西安建筑科技大学土木工程学院,陕西西安 710055)摘要:采用自行研制的岩石直接拉伸试验装置,对砂岩和石灰岩2种岩样进行直接拉伸、劈裂及单轴压缩试验。
试验结果表明,2种岩石的声发射活动情况大体相同。
在单轴压缩条件下,加载早期的声发射活动较为活跃,随着荷载的增加,许多试样的声发射率较加载初期有所下降,这通常被认为与试样中的裂隙压密有关。
劈裂试验条件下岩样的声发射活动规律与单轴压缩条件下基本一致,所不同的是:在劈裂试验条件下,声发射活动在整个加载过程中持续不断,直至临近破坏时,声发射活动大量增加,即劈裂试验条件下未观察到与单轴压缩试验类似的“裂隙压密”阶段声发射率较高的现象,也未观察到压缩试验中试样发生微破裂时,声发射累计事件数出现阶跃、变形曲线上出现拐点的现象。
在直接拉伸条件下,试样的声发射活动又有很大不同,在破坏发生前的整个加载过程中,观察到的声发射事件数和能率远少于单轴压缩和劈裂试验的结果。
对于大多数试样,声发射事件仅在试样破坏时才能观察到。
关键词:岩石力学;声发射;直接拉伸;劈裂试验;单轴压缩;破坏中图分类号:TU 45 文献标识码:A 文章编号:1000–6915(2007)01–0137–06ACOUSTIC EMISSION OF ROCKS UNDER DIRECT TENSION,BRAZILIAN AND UNIAXIAL COMPRESSIONYU Xianbin1,XIE Qiang2,LI Xinyi1,WANG Qingrong3,SONG Zhanping4(1. Faculty of Land Resource Engineering,Kunming University of Science and Technology,Kunming,Yunnan650093,China;2. College of Civil Engineering,Chongqing University,Chongqing400045,China;3. Faculty of Transportation Engineering,Kunming University of Science and Technology,Kunming,Yunnan650093,China;4. College of Civil Engineering,Xi′an University of Architecture and Technology,Xi′an,Shaanxi710055,China)Abstract:Direct tension,Brazilian and uniaxial compressive tests were carried out with sandstone and limestone samples collected from mines of China,with a testing apparatus of direct tension developed by the authors. The results show that the acoustic emission(AE) detected from the two rock samples is similar. During the loading process of compressive tests,the observed AE event numbers at the beginning of loading are usually quite high;and then decrease to a lower level with the raising of loading,which is believed to be produced by closing of the micro cracks in the rocks. In Brazilian tests,the behaviour of AE is similar to that in compression,i.e. AE events appeared early in the loading stage and kept approximately the same level during the total loading process until收稿日期:2005–12–20;修回日期:2006–02–08基金项目:云南省科学基金资助项目(96E033M)作者简介:余贤斌(1953–),男,1977年毕业于昆明工学院采矿工程专业,现任教授,主要从事岩石力学方面的教学与研究工作。
单轴压缩下炭质板岩的应变速率效应及声发射特性肖颖鸣;乔亚飞;李红儒;何满潮【期刊名称】《同济大学学报:自然科学版》【年(卷),期】2022(50)9【摘要】为了探究应变速率对炭质板岩单轴力学特性和声发射特征的影响,开展了4组不同准静态应变速率(8.50×10^(-6)s^(-1)、1.70×10^(-5)s^(-1)、1.70×10^(-4)s^(-1)和3.34×10^(-4)s^(-1))下的单轴压缩试验,并同时监测了加载过程的声发射信号。
基于试验数据,总结分析了应变速率对炭质板岩应力-应变关系、能量耗散及声发射特征的影响规律,探讨了应变速率的影响机制。
同时,基于加载过程中耗散能密度的演变规律,提出了将耗散能曲线平直段起点作为炭质板岩闭合应力σ、平直段终点作为扩容应力σ的特征应力确定方法。
结果表明:在准静态应变速率范围内,炭质板岩的弹性模量和峰值强度随应变速率的增大均先增大后减小,在应变速率1.7×10^(-4)s^(-1)时达到最大值;闭合应力、起裂应力和扩容应力与峰值应力的比值基本在0.37、0.55和0.74左右,不随应变速率发生变化;应变速率对声发射信号影响显著,随应变速率增加,0~50kHz内的主频率占比逐渐增加,而100~250kHz内的主频率占比逐渐减小,炭质板岩的破坏形式逐渐由张拉破坏变为剪切破坏。
【总页数】10页(P1276-1285)【作者】肖颖鸣;乔亚飞;李红儒;何满潮【作者单位】同济大学土木工程学院;同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室【正文语种】中文【中图分类】TU45【相关文献】1.单轴压缩下岩石尺寸效应声发射特性数值模拟2.单轴压缩下碳化混凝土的声发射特性3.单轴压缩下两种脆性岩石强度及声发射特性的试验研究4.单轴压缩下不同含水状态岩石声电特性实验因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。