小浪底水库细砂岩单轴压缩蠕变声发射特性试验研究

发布时间：2020-06-09 22:21

【摘要】：本文采用RLJW-2000微机控制岩石三轴剪切伺服流变仪和PCI-Ⅱ声发射装置,依据常规单轴压缩试验结果,对小浪底水库细砂岩分别进行分级和分别加载下的单轴蠕变声发射试验,研究两种应力路径下岩石的蠕变特性与声发射特性。在此基础上,对比了不同路径对细砂岩的蠕变声发射特性的影响规律,研究表明:(1)分级加载下细砂岩蠕变力学特性及蠕变模型:蠕变破坏强度是常规单轴抗压强度的84.5%。利用广义开尔文模型对试验结果进行拟合,该模型可较好地反映细砂岩的蠕变特性,并得出了相应的模型参数。(2)分级加载下细砂岩蠕变声发射特性:细砂岩蠕变过程中有较为明显的声发射现象,且AE信号与裂纹的萌生、扩展和贯通有着直接的联系。低应力水平下减速和等速蠕变阶段,岩石声发射的累计振铃计数和累计能量的曲线速率随着蠕变速率的减小而减小;高应力水平下规律与低应力水平类似,而累积振铃计数和累计能量增长量高应力水平下相对较大。(3)分级加载下蠕变破坏阶段声发射特性:幅值、峰值频率、能量、振铃计数的快速增长是蠕变破坏的前兆特征。在加速蠕变前声发射参数的平静期以及集群性的增大是蠕变破坏前兆特征的判据;并且加速蠕变阶段的累计振铃计数和累计能量曲线变化特征与蠕变曲线是一致的,不同蠕变阶段的累计振铃计数曲线拐点也比蠕变曲线的拐点提前,表明声发射振铃计数能够灵敏的预测岩石的蠕变破裂演化。(4)分别加载下岩石蠕变声发射特性:分别加载下岩石蠕变声发射能量的增长与应力倍数的增长有关系密切,当应力成等倍数增长时,分别加载的最大能量增长成线性增长;成等量的倍数增长时,累计能量倍数成抛物线式增长,揭示了岩石声发射与应力有着内在的联系。(5)不同应力路径下岩石蠕变力学和声发射特性:分级加载下岩石蠕变的轴向瞬时应变成线性变化,而分别加载下则不成线性变化;分别加载下的岩石声发射事件数曲线斜率较大,而分级加载下岩石声发射事件数曲线斜率相对平滑;分级加载下岩石的高幅值和高峰值频率的数量多于分别加载相应值;说明岩石的蠕变损伤是一个不断演化的过程。
【图文】：

射技术理论基础射检测原理(AE)是指因材料内部缺陷的局部变化而快速释放能量，并产生瞬多数材料的变形和断裂时都有声发射发生，它是一种常见的物理发射源信号强度较为微弱，人耳不能直接听到，需要用相应的灵所产生的微弱信号，并分析其声发射源信号特征的技术就称声发源探测的基本原理如下图 2.1 所示，在荷载持续的作用下，引起产生声发射信号（即瞬态弹性波），之后传播到材料的表面引起移，通过声发射的传感器检测所产生的表面位移并将其位移的机利用前置放大器对电信号进行增强处理后，声发射信号在AE软件录相关的数据，，最后整理与分析所检测到的声发射信号数据，推置、特征以及所产生的机制。

突发型的声发射信号
【学位授予单位】：华北水利水电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TV223

【参考文献】

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本文编号：2705341