STUDY ON STABILITY OF UNDERGROUND STRUCTURAL ENGINEERING BY ACOUSTIC EMISSION MONITORING SYSTEM

A simulation acoustic emission (AE) signal was processed. And an effective algorithm was presented to obtain the useful signal about the place information from the simulation signal. This paper introduces the artificial monitoring system, its application at underground roadway and its monitoring results, and tries to explore theoretically analyzing method of stability of underground concrete roadway by AE parameters. A simulation AE signal was processed. And an effective algorithm was presented to obtain the useful signal about the place information from the simulation signal It shows the nice future of the application in the active damage detection of composite material.

混凝土材料声发射技术研究综述

本文对混凝土材料声发射技术研究的历史、现状及涉及的领域进行了概括与总结。对混凝土材料声发射机理、声发射参数与力学参数间的关系、声发射在断裂力学中的应用、混凝土材料的凯塞效应与应用以及现代非线性理论和方法与声发射技术的结合等问题进行了评价与展望。

混凝土材料声发射信号的频率特征及其与强度参量的相关性试验研究

混凝土材料声发射信号频率特征与强度指标的关系是混凝土材料声发射检测技术的重要基础。通过实验,对声发射信号频率特征与混凝土强度指标的相关关系进行了探讨。研究结果表明,在较低的应力水平上,不同强度等级混凝土声发射信号大都是低频信号。而在较高应力水平时,随着强度等级的增加,声发射信号的优势频率则逐渐升高。

混凝土材料断裂的声发射自相似性识别特征

将对材料声发射的研究，力学过程的研究，同对材料断裂损伤等破坏过程的研究相结合，提出了声发射过程的概念。给出定量考察声发射过程的自相似性特征函数。并在此基础上，根据混凝土试块的三点弯曲试验，确定出了混凝土试块断裂的声发射自相似性识别特征。

基于高阶谱的混凝土材料断裂声发射特征提取

针对混凝土受载时声发射信号的非高斯特性,提出了一种基于高阶谱技术的声发射信号特征提取的新方法。通过对声发射信号的双谱分析,提取了不同载荷阶段下信号的非高斯特征。以信号双谱幅值的平均值作为特征值,对不同载荷下信号偏离高斯分布的程度进行了定量分析,并讨论了不同载荷强度的混凝土声发射信号的双谱特性及非高斯特征。实验结果表明,提取的特征值反映了信号偏离高斯分布的程度,据此可以作为混凝土受载时断裂临界点的判据。通过与声发射事件等常规参数的比较,可以发现高阶谱参数具有更好的敏感性。

声发射技术在混凝土材料中的应用

总结了国内外学者有关声发射(AE)技术在混凝土材料中的产生机理及应用方面的一些研究成果。综述了混凝土材料声发射技术的应用范围、发展状况、研究进展,对声发射技术进行了评价与展望。

混凝土材料声发射过程及其自相似性的研究

将对材料声发射的研究同对力学过程的研究、材料断裂损伤等破坏过程的研究相结合，提出了声发射过程的概念。在此基础上，进一步给出了定量考察声发射过程自相似性的自相似特征＊函数．测试结果分析表明，混凝土试块在单轴压缩过程中，声发射过程的自相似程度随着应力状态的变化而变化．

早龄期荷载及低温作用下的混凝土声发射特征试验研究

井壁混凝土由于施工与环境特殊性导致其裂缝扩展情况异常,本文通过对不同早龄期荷载、低温条件下混凝土轴压破坏过程的声发射检测,分析井壁施工环境对混凝土内部裂缝产生、发展的影响。研究表明,早龄期荷载、低温单独作用时,与标养混凝土主要差异在轴压过程中的声发射初始阶段,对混凝土内部的原有收缩裂缝有所影响。当两者耦合作用时,早龄期荷载影响比低温作用显著,并且在早龄期荷载较大时会出现声发射信号"倒置"现象。

混凝土类材料损伤声发射信号滤噪研究

对混凝土类材料损伤声发射检测过程中的噪声来源进行了总结与分类,并对信号的滤噪方法包括对试验方法的优化设计、参数的选择与设置、波形分析方法的应用进行了归纳、评析和展望,有利于促进滤噪手段的研究工作。

干燥与饱水状态下岩石混凝土一体两介质损伤特征研究

基岩与其上的混凝土结构组成的一体两介质结构的力学性能直接影响到上部工程结构安全性与可靠性。为了探讨岩石混凝土一体两介质结构在干燥与饱水状态下的损伤力学行为,开展了干燥与饱水状态下岩石、混凝土和岩石混凝土一体两介质三种材料在单轴荷载条件下声发射试验研究。根据声发射事件数表征损伤变量与本构关系,对比分析了岩石混凝土一体两介质材料的变形、损伤破坏特征。结果表明:干燥与饱水状态下三种结构的声发射特性大体相似,可按材料变形将声发射事件分成压密阶段、弹性阶段、塑性阶段和破坏阶段。在压密与弹性阶段,干燥一体两介质结构声发射特征与岩石类似,撞击数出现小幅阶跃现象,声发射能量极少甚至没有,饱水一体两介质结构撞击数很少且没有出现明显的阶跃现象,声发射能量与干燥状态下一致;在塑性与破坏阶段,干燥一体两介质结构撞击数随着应力增大而逐渐增加,声发射特征与混凝土相似,并且撞击数峰值介于构成其结构的两种材料之间。饱水一体两介质结构撞击数峰值相比应力峰值稍稍滞后一点,一体两介质结构没有出现明显的脆性而是偏延性破坏,其声发射撞击数与能量计数出现两个单峰,分别对应着两次大的破坏;三种材料的声发射撞击数峰值与能量计数峰值相比于应力峰值具有滞后现象。

混凝土断裂试验中的声发射特性研究

声发射技术作为一种现代无损检测技术,能简便快捷地判别混凝土在受力状态下内部缺陷的产生与发展,是混凝土材料断裂力学研究的重要分析手段和有效的评价途径。文章首先阐述了声发射技术在混凝土检测领域的国内外研究与应用现状,特别是在大坝混凝土领域的研究进展。课题组通过改进现有试验装置和更新改造测量设备,将声发射检测系统引入混凝土双K断裂参数试验中,新装置不仅能够精确控制试验中的加载速率,而且可以实时监测试件的起裂状态,能够准确判断试件的开裂和失稳破坏的时刻和特征。文章根据混凝土断裂临界状态的声发射识别特征,建立了混凝土断裂的声发射判据。试验结果表明,利用声发射特征参量可以准确判断试件的起裂时刻,与传统的应变法测量的起裂时刻吻合的较好,并且这种判据更加直观,便于现场操作,从而为声发射技术在混凝土断裂参数的测试中应用提供了理论与技术支撑。

表面处理对玄武岩纤维活性粉末混凝土力学性能的影响及断裂特性

使用偶联剂KH-550和盐酸对玄武岩纤维进行表面处理,研究改性条件对玄武岩纤维活性粉末混凝土力学性能和工作性能指标的影响,并分别优选出最佳改性条件:偶联剂质量分数为0.75%,盐酸浓度为3 mol/L,刻蚀时间为60 min,刻蚀温度为20℃。采用声发射技术对比改性前、后玄武岩纤维活性粉末混凝土的损伤特征,确定试样在抗折试验中的断裂阶段和断裂模式。结果表明:声发射参数中,累计声发射(AE)命中、累计能量和振幅与玄武岩纤维活性粉末混凝土的损伤阶段有关,纤维改性对混凝土损伤的最后阶段有所影响。另外,在加载过程中,上升角(RA)和平均频率(AF)有相反的趋势,均随着断裂模式的变化而变化。