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基于聲發射幅頻分布的大理巖巖爆試驗研究
關鍵詞：巖爆 幅頻分析 聲發射 分布密度
摘要：為了對巖爆前后聲發射信號在幅值、主頻方面的分布規律進行對比分析研究,探究大理巖在巖爆破壞階段產生的聲發射信號本質特征以及大理巖巖爆破壞產生的內在規律,采用三向加載和單面卸載的方式模擬巖石的應力狀態變化過程,將大理巖制成標準的試件并開展了2例巖爆模擬試驗,采集了試驗過程中的三向應力時程曲線和聲發射信號,通過分析三向應力時程曲線將巖爆試驗過程劃分為加載初期、加卸載階段和巖爆階段3大階段,并對比分析了不同試驗階段內的聲發射信號在幅值和主頻方面的分布規律,同時提出了聲發射信號在幅值-主頻平面內分布密度的概念,分析了巖爆前后聲發射信號在幅值-主頻平面內的分布規律,得到了不同試驗階段聲發射信號在幅值-主頻平面內的密度最大位置,研究了大理巖發生巖爆的內部破壞規律。研究結果表明:大理巖發生破壞的聲發射本征固有頻率在以90 kHz和270 kHz為中心的2個頻率帶中,不隨加載應力的變化而發生變化;不同階段的幅值-頻率分布規律有明顯區別,巖爆階段的聲發射事件密度最大處對應的主頻不小于加載階段,巖爆階段出現聲發射最高幅值,巖爆階段的聲發射平均主頻在200 kHz以上,巖爆階段的聲發射最高幅值和平均主頻均大于加載階段,表明了巖爆階段巖石發生了更加劇烈的破壞。
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