煤体非稳定破裂-峰后破坏过程感应电荷信号演变特征

本文开展了煤体单轴压缩感应电荷演变规律实验研究,基于傅里叶变换对电荷噪声信号进行了频域分析,采用低通滤波器去除了高频噪声信号,在此基础上重点研究了煤体非稳定破裂与峰后破坏阶段的感应电荷有效信号时域演变特征。研究表明:降噪后的感应电荷信号与应力-应变曲线呈现出更高的相关性;加载速度越低,试件破裂就越充分,高幅值感应电荷信号在各个力学阶段分布越均匀;加载速度越大,高幅值感应电荷信号越集中在峰后;稳定破裂阶段的感应电荷突变信号丛集程度较低,在非稳定破裂阶段感应电荷幅值起伏突变程度与次数增高,丛集程度也相应增高;峰后破坏阶段高幅值突变信号连续出现,丛集程度出现了质的变化,高幅值信号突变程度最为剧烈,该阶段的感应电荷变异系数甚至超过了非稳定破裂阶段的一个量级。高幅值感应电荷信号的变化特征可有效评价煤岩体的稳定性。

砂岩损伤破坏的声发射准平静期特征分析

根据砂岩单轴刚性加载试验情况,声发射信号在屈服点(即稳定破裂和非稳定破裂分界点)处存在激增现象,同时分界点处所对应的应变约为峰值强度对应应变值的74.6%左右。从加载历时来看,在非稳定破裂阶段存在较长的耗时。岩石脆性破坏前声发射信息存在"准平静期",而平静期的历时与峰值强度对应的历时比的平均值约为8%。以声发射信息为损伤测度进行了加载过程中的损伤值计算。屈服点处损伤值呈现出显著增长;应力-应变曲线峰后拐点处的损伤值大于0.9。峰值强度前,损伤值曲线呈现为下凹型;峰后阶段,呈现为上凸型,强度峰值位置为曲线拐点。

砂岩脆性破坏过程中声发射信息试验研究

对砂岩试样单轴刚性加载试验整个过程中声发射信息分析表明:砂岩在加载变形破坏过程中根据声发射信号特征可划分为压密、弹性、稳定破裂、非稳定破裂和峰后情况五个阶段.通过对稳定破裂和非稳定破裂分界点对应的临界点处的应力和应变值与峰值应力及其对应的应变比值分析发现,大部分应变比在74%与78%之间;应力比则相对应变比具有较大的离散性,均值在73%左右.上述研究,增进了对岩石破裂过程中声发射现象的认识,为相应岩石脆性破坏导致的地质灾害分析提供了新的研究思路.