岩石试样围压下直接拉伸试验

圆盘试样巴西劈裂是在拉压应力联合作用下破裂的,Griffith准则认为压应力小于3倍抗拉强度则对岩石拉伸破坏没有影响,这些问题都需要直接的试验验证.在φ50 mm×100 mm试样两端粘结φ80 mm的拉头,置入液压缸中施加围压,拉头承受轴向载荷引起岩样拉伸;同时利用伺服试验机对拉头施加轴向压缩载荷,平衡其承受的部分拉伸载荷.通过改变轴向压缩载荷的数值,就可以得到不同围压下岩样的拉伸强度.尽管试验结果具有相当的离散性,但完全可以确认岩样拉伸强度随围压增大而减小,巴西劈裂强度低于岩石单向拉伸强度.岩石在压拉应力作用下发生的拉伸破坏可以利用应力之间的线性关系描述.     

岩石试样围压下直接拉伸试验

圆盘试样巴西劈裂是在拉压应力联合作用下破裂的,Griffith准则认为压应力小于3倍抗拉强度则对岩石拉伸破坏没有影响,这些问题都需要直接的试验验证.在50 mm×100mm试样两端粘结80 mm的拉头,置入液压缸中施加围压,拉头承受轴向载荷引起岩样拉伸;同时利用伺服试验机对拉头施加轴向压缩载荷,平衡其承受的部分拉伸载荷.通过改变轴向压缩载荷的数值,就可以得到不同围压下岩样的拉伸强度.尽管试验结果具有相当的离散性,但完全可以确认岩样拉伸强度随围压增大而减小,巴西劈裂强度低于岩石单向拉伸强度.岩石在压拉应力作用下发生的拉伸破坏可以利用应力之间的线性关系描述.     

岩石声发射特征的分形分析

通过岩石单轴压缩声发射实验，利用G-P算法计算了不同应力水平下的声发射时间序列的关联维数。研究发现关联维数值随相空间维数m的增大而增大，当m较大时趋于稳定。实验发现多数岩样在应力水平为极限应力的60％以前，分维值呈增大趋势。当达到破坏应力时，分形维数降低到一个最小值。这表明岩石声发射关联维数的变化反映了岩石内部损伤演化情况，分形维数的降低意味着主断裂或破坏的发生。     

金属拉伸声发射信号特征分析

在利用声发射技术对金属缺陷的萌生、扩展及断裂过程进行检测时, 必须明确缺陷产生不同 阶段的声发射信号特征.为了获取该特征, 采用金属拉伸试验模拟金属缺陷产生过程.为此, 利用现 有DSP 数据采集系统搭建金属拉伸试验平台, 根据GB 228 -2002《金属材料试样拉伸实验方法》, 进行拉伸试验.经分析, 试验所得不同阶段声发射信号时域特征与理论吻合;再利用不同阶段典型 声发射事件进行频域分析, 发现频率成分明显不同, 塑性变形和屈服阶段频率成分主要集中于低频 段, 断裂阶段频率成分在高频段显著增加.金属拉伸过程不同阶段声发射信号的时域、频域特征差 别明显.     

岩石声发射特性的研究

本课题自1982年7月开始,至1986年7月结束。其中分为三个阶段:第一个阶段是准备阶段,对国内外的情况进行调研,建立本课题研究内容的测试系统,添置必须的仪器、换能器、刚性试验装置,进行测试系统的调试;第二阶段是室内实验,其目的在于研究应力应变全程曲线各阶段内的岩石声发射规律,用岩石声发射的多参数、多频率窗口变化规律探讨岩石试件破坏的机制,寻找岩体失稳最为可靠的参数,为现场岩体失稳预报建立坚实的理论基础;第三阶段是在牟定铜矿井下采场进行现场监测,其目的在于验证室内实验所获得的岩石声发射规律,并用这些规律去指导围岩稳定性监测,最后监测记录到了两次片帮事故。     

16MnR钢制拉伸试样在常、高温下的声发射特性试验研究

借助于自制的“柔性”波导杆及自制的自动控温加热炉，完成了常见容器用钢１６ＭｎＲ材料试样在高温条件下声发射特性的试验研究。同时，对同样的试样还进行了常温条件下的试验，以便与高温时结果相比较。试验结果表明，随着温度的升高，材料的声发射活动性减弱，但若材料上存在缺陷，高温时仍可以监测其开裂和扩展过度，而且带切口试样在高温拉伸过程中出现两次断裂，相应产生的声发射也相当丰富。同时也表明，波导杆的合理设计和使用对研究材料高温下的声发射特性及高温设备、结构的监测有重要作用。     

基于ARAMIS的铝合金拉伸过程声发射特性分析

对5052铝合金板材进行了单向拉伸试验,利用ARAMIS应变测量系统获得了铝合金材料在拉伸过程中的应变场,并同时用声发射检测仪检测了铝合金拉伸过程中的声发射信号。通过分析试件拉伸过程中各个阶段声发射特征信号,对比同时刻ARAMIS所得的应变云图,结合金属学原理,分析了5052铝合金在拉伸过程中各个阶段声发射信号产生的机制。结果表明:ARAMIS应变测量系统和声发射检测仪均能较好地测得5052铝合金在拉伸过程的变形破坏特征,利用ARAMIS应变测量系统测得试件表面吕德斯带的变化规律可以进一步解释试件在拉伸过程中声发射信号产生原因。     

玻璃纤维复合材料拉伸损伤的声发射信号模式识别分析

对玻璃纤维复合材料进行常温拉伸破坏实验,利用声发射检测技术实时监测其损伤过程。研究了材料在拉伸破坏过程中的损伤演化规律,发现玻璃纤维复合材料的损伤演化过程可分为损伤发展阶段、损伤加剧阶段和试件失效阶段。同时为了研究材料内部破坏的损伤模式,提取了声发射特征参数上升时间、持续时间、计数、幅值和峰频,结合主成分分析法和K-means聚类的方法对声发射信号进行聚类分析,将聚类的结果与损伤模式相关联,结果表明复合材料损伤模式基体开裂、纤维脱粘和纤维断裂所产生的声发射信号在幅值、计数、持续时间参数上具有不同的响应特征。     

岩石声发射测量地应力信号处理技术研究

针对目前岩石声发射信号处理存在的问题,在对岩石声发射技术和信号处理技术归纳的基础上,对比了目前各种信号处理的方法,指出了小波分析理论满足岩石声发射信号处理的要求;接着,利用频谱分析等找出岩石声发射信号的频率范围;进而,通过分析研究得到合适的小波基、阂值形式;最后,对信号进行分解、去噪、重构和压缩．经理论分析和实例结果说明,借助Matlab软件,应用小波分析和小波包分析理论,可有效进行岩石声发射信号分析和处理．     

岩石声发射 Kaiser 效应测定地应力研究及工程应用

介绍了用声发射Ｋａｉｓｅｒ效应测定岩体地应力的原理、方法和测试技术以及数据处理。结合小浪底工程进行了ＡＥ法地应力测量，其结果与应力解除法比较一致。     

混凝土紧凑拉伸试样断裂稳定性分析

试样裂纹扩展的稳定性对断裂韧度的测试具有重要影响,尤其是对尺寸较大的混凝土试样。本文根据裂纹扩展稳定性因子,分析紧凑拉伸试样裂纹扩展的稳定性及混凝土试样尺寸大型化对裂纹扩展稳定性的影响。     

单轴压缩下岩石声发射特性试验研究

声发射技术是分析岩石在发生峰值到软化失稳演化过程的直接工具手段,在国内外理论研究的基础上,对灰岩岩样进行单轴压缩条件下破坏全过程的声发射试验,得出相应的应力、时间与声发射振铃数曲线图,进而分析岩石变形破坏全过程及声发射试验参数的规律。在试验的基础上,利用相关参数确定Kaiser效应点。     

基于不同拉伸试验的盐岩拉伸破坏及声发射特征研究（英文）

盐岩的抗拉强度是盐穴储气工程中的一个重要参数,由于直接拉伸试验对试验装置和岩石试件的要求较高,导致其测试难度较大,需要探索一种试验简单、测试准确的方法来获得抗拉强度。为此,本文针对盐岩开展了直接拉伸试验、简化ISRM标准巴西试验、中国标准巴西试验和三点弯曲试验,分析了基于不同试验获得的盐岩抗拉强度及拉伸破坏过程中的声发射(AE)特性。结果表明拉伸试验方法对盐岩抗拉强度以及声发射计数、能量和空间分布特征具有显著影响。对比基于不同试验方法得到的抗拉强度及盐岩拉伸破坏特征发现,三点弯曲试验测定的间接抗拉强度与直接抗拉试验测定的抗拉强度更为接近,因此三点弯曲试验可作为除直接抗拉试验外测定盐岩抗拉强度的较好选择。     

循环载荷条件下切槽试样断裂声发射检测技术研究

介绍了AE传感器的工作原理,建立了循环载荷条件下切槽试样断裂声发射检测系统.     

岩石结构面直剪试验中声发射特性研究

通过岩石结构面直剪试验中声发射特性的研究 ,总结了结构面破坏过程中声发射事件数和能率的基本规律 ,发现用能率这一系数更容易判别岩石变形与破坏各阶段。     

单轴压力下岩爆倾向岩石的声发射特征

在电液伺服刚性试验机上,对某矿一种具有岩爆倾向的岩石进行声发射研究,得出了声发射参数与岩石应力－应变曲线对应关系,声发射数统计和声发射波形频谱分析结果表明：在加载过程中,应力达到一定水平时声发射数发生突跳,声发射频谱由低频向高频发展,到一定应力水平后基本保持稳定,能量由低频向高频集中,声发射突跳点与高频转换点应力水平基本一致,这对硬岩矿山岩爆预报有一定的指导意义。     

声发射法测试岩石先期应力值的可行性

本文根据岩石声发射类型和一个试验实例，讨论了应用声发射法测量岩石先期地应力的可行性和精度。