基于聲發(fā)射數(shù)據(jù)的脆性材料損傷表征研究.pdf

1、在外力作用下僅產(chǎn)生很小的變形就發(fā)生破壞斷裂的材料稱為脆性材料，如巖石等。脆性材料受力達(dá)到一定程度時(shí)會(huì)突然發(fā)生破壞，這種突發(fā)的、沒(méi)有預(yù)兆的破壞將會(huì)給工程帶來(lái)嚴(yán)重的災(zāi)害，因此利用聲發(fā)射技術(shù)對(duì)脆性材料損傷進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，研究其內(nèi)部損傷破壞過(guò)程具有重要意義。巖體的穩(wěn)定性受水分的影響很大，巖石受水浸濕后使巖石力學(xué)性質(zhì)受到影響，導(dǎo)致巖石強(qiáng)度降低，塑性變形成份增加。含水巖石與干燥巖石的聲發(fā)射規(guī)律有很大不同。同一試樣飽和狀態(tài)下的聲發(fā)射特征和干燥狀態(tài)下的聲

2、發(fā)射特征有較大差異，而且這種差異隨著含水率的變化而變化。本文通過(guò)巖石的單軸壓縮聲發(fā)射試驗(yàn)，利用小波變換的方法對(duì)不同飽和度巖石的聲發(fā)射信號(hào)進(jìn)行處理，并用聲發(fā)射參數(shù)的方法研究巖石的損傷表征。
　　(1)根據(jù)小波變換的理論，研究利用小波變換對(duì)聲發(fā)射信號(hào)的不同頻帶能量提取的方法;利用這種方法對(duì)不同飽和度的完整砂巖和有初始損傷砂巖的單軸壓縮試驗(yàn)的聲發(fā)射信號(hào)進(jìn)行處理，提取各頻帶的信號(hào)的能量，通過(guò)分析各頻帶的能量得到能夠表明聲發(fā)射信號(hào)能量分布規(guī)

3、律的特征頻帶和其聲發(fā)射信號(hào)的主頻帶，并得到其聲發(fā)射信號(hào)頻帶能量的分布規(guī)律。
　　(2)對(duì)閃長(zhǎng)巖單軸壓縮的聲發(fā)射試驗(yàn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。首先分析閃長(zhǎng)巖的聲發(fā)射信號(hào)的特性:根據(jù)聲發(fā)射信號(hào)的活動(dòng)情況反映巖石整個(gè)破壞過(guò)程的損傷情況，分析損傷初期、損傷演化和失穩(wěn)破壞各階段的聲發(fā)射信號(hào)的活動(dòng)情況。其次利用小波變換的方法對(duì)閃長(zhǎng)巖聲發(fā)射信號(hào)進(jìn)行處理，得到閃長(zhǎng)巖的聲發(fā)射信號(hào)能量主要分布頻帶。最后根據(jù)巖石損傷變量與應(yīng)變和聲發(fā)射參數(shù)的定量關(guān)系式，利用閃長(zhǎng)巖