基于声发射信息的热损伤花岗岩单轴压缩破裂机制及破裂前兆

TU452; 为研究高温造成的热损伤对花岗岩在不同应力阶段声发射特征及破裂机制的影响,本文对25、200、400和600℃热损伤花岗岩开展了单轴压缩试验并进行了实时声发射监测,分析了不同应力阶段热损伤花岗岩峰值频率、上升时间/振幅-平均频率(RA-AF)数据分布特征以及能量集中度ρ的分布规律.结果表明:各温度热处理后花岗岩单轴压缩的应力阶段可以依据声发射发育特征分为:Ⅰ裂纹压密阶段、Ⅱ裂纹萌生及稳定发育阶段、Ⅲ裂纹非稳定发育阶段、Ⅳ峰后破坏阶段.花岗岩的热损伤越严重,声发射峰值频率越早产生中、高频破裂信号,且主频带分布范围越宽,破坏时超高频信号越少.各温度热损伤花岗岩声发射RA-AF数据分布特...

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Published in工程科学学报 Vol. 45; no. 12; pp. 2129 - 2139
Main Authors 贾蓬, 钱一锦, 王茵, 王琦伟
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 东北大学资源与土木工程学院,沈阳 110819 2023
Subjects
stage characteristics
破坏前兆
fracture mechanism
花岗岩
热损伤
granite
thermal damage
破裂机理
声发射
acoustic emission
damage precursors
阶段特征
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ISSN2095-9389
DOI10.13374/j.issn2095-9389.2022.10.21.006

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Summary:TU452; 为研究高温造成的热损伤对花岗岩在不同应力阶段声发射特征及破裂机制的影响,本文对25、200、400和600℃热损伤花岗岩开展了单轴压缩试验并进行了实时声发射监测,分析了不同应力阶段热损伤花岗岩峰值频率、上升时间/振幅-平均频率(RA-AF)数据分布特征以及能量集中度ρ的分布规律.结果表明:各温度热处理后花岗岩单轴压缩的应力阶段可以依据声发射发育特征分为:Ⅰ裂纹压密阶段、Ⅱ裂纹萌生及稳定发育阶段、Ⅲ裂纹非稳定发育阶段、Ⅳ峰后破坏阶段.花岗岩的热损伤越严重,声发射峰值频率越早产生中、高频破裂信号,且主频带分布范围越宽,破坏时超高频信号越少.各温度热损伤花岗岩声发射RA-AF数据分布特征可以表征各应力阶段产生的裂纹类型,热损伤花岗岩在压力作用下由压密至破坏过程中声发射RA-AF数据分布特征的变化说明剪切裂纹活动逐渐活跃,且热损伤温度越高,剪切裂纹越发育.能量集中度曲线的稳定发育阶段与突降阶段之间的突变点可以作为花岗岩单轴压缩条件下的破坏前兆.
ISSN:2095-9389
DOI:10.13374/j.issn2095-9389.2022.10.21.006