单轴压缩下变粒岩及石灰岩声发射信号的EMD能量熵研究

为了探寻岩石脆性受载破裂声发射特征参数前兆规律,以变粒岩和石灰岩为研究对象,进行了单轴加载下两种试样脆性破坏声发射试验。引入EMD的方法剖析原始信号数据,把复杂的波形信号解析成若干个瞬时性频率及带有一定涵义且幅度或频率受调制的本征模态分量(IMF),得出两种试样脆性损坏声发射信号的能量分布情况。研究发现:随着单轴压缩荷载进行,变粒岩、石灰岩破裂过程的声发射信号EMD能量熵总体上呈现出"平稳波动→异常下降→持续下降(回升)"的特征。而在接近脆性破坏时,石灰岩、变粒岩声发射信号EMD能量熵表现出相同的特性:熵值下降异常或上升异常。此种异常现象可作为类似岩石破坏的前兆信息。     

花岗岩脆性破裂过程的声发射前兆特性及RFPA模拟研究

以花岗岩为研究对象,进行单轴压缩下岩石脆性破坏声发射试验,并利用RFPA模拟岩石破裂声发射演化特征,得出如下结论:在岩石屈服点或峰值应力附近,声发射振铃累计计数会突然增加,声发射能量出现激增;模拟的声发射活动在显裂纹出现之前,有异常汇聚现象;位移矢量在模型破裂位置出现条带异常混乱现象,而应力矢量形成的条带网络与裂纹扩展趋势保持一致。结果表明模拟声发射累计计数曲线出现异常抬头的时间点晚于模拟荷载曲线出现异常下降的时间点,可作为模型破坏前兆信息。