基于HHT的粉砂岩破裂声发射信号频率特性研究

发布时间：2017-08-19 12:47

  本文关键词：基于HHT的粉砂岩破裂声发射信号频率特性研究

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【摘要】：通过对粉砂岩进行单轴加载声发射实验,基于HHT分析方法,研究岩石破裂过程的声发射信号频率特性。研究结果表明:HHT是一种基于主成分分析的信号时频分析方法,可以确定信号的主次成分,用瞬时频率来精确描述信号的时频特性;粉砂岩破裂过程中声发射信号的时频分布有3个阶段,即初始区、波动区、沉寂区;粉砂岩破裂过程中声发射信号的主频与所处的应力水平有关,在岩石破裂前,随着应力水平的提高,主频逐渐降低;粉砂岩破裂过程中,从裂纹稳定扩展到不稳定扩展,直到岩石破裂,高能量声发射信号由高频率向低频率转移,且持续的时间增加;粉砂岩破裂过程中声发射信号适宜监测频段为20~120 k Hz。
【作者单位】： 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;
【关键词】： 粉砂岩 单轴压缩 声发射 频率 HHT
【基金】：国家自然科学基金项目(51174071,51374088) 河北省自然科学基金项目(E2012209047)
【分类号】：TD315
【正文快照】： 岩石在外载荷的作用下产生微破裂时,一部分应变能将以弹性波的形式释放出来,称为岩石的声发射(acoustic emission,简称AE)[1]。声发射波形特征包含了岩石损伤、破裂等行为的信息,通过分析声发射信号,可以推断岩石内部性态变化,反演岩石的破坏机制[2]。随着声发射技术在岩土工

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