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基于聲發(fā)射幅頻分布的大理巖巖爆試驗研究
關(guān)鍵詞：巖爆 幅頻分析 聲發(fā)射 分布密度
摘要：為了對巖爆前后聲發(fā)射信號在幅值、主頻方面的分布規(guī)律進行對比分析研究,探究大理巖在巖爆破壞階段產(chǎn)生的聲發(fā)射信號本質(zhì)特征以及大理巖巖爆破壞產(chǎn)生的內(nèi)在規(guī)律,采用三向加載和單面卸載的方式模擬巖石的應(yīng)力狀態(tài)變化過程,將大理巖制成標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)力時程曲線和聲發(fā)射信號,通過分析三向應(yīng)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(nèi)的聲發(fā)射信號在幅值和主頻方面的分布規(guī)律,同時提出了聲發(fā)射信號在幅值-主頻平面內(nèi)分布密度的概念,分析了巖爆前后聲發(fā)射信號在幅值-主頻平面內(nèi)的分布規(guī)律,得到了不同試驗階段聲發(fā)射信號在幅值-主頻平面內(nèi)的密度最大位置,研究了大理巖發(fā)生巖爆的內(nèi)部破壞規(guī)律。研究結(jié)果表明:大理巖發(fā)生破壞的聲發(fā)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(yīng)力的變化而發(fā)生變化;不同階段的幅值-頻率分布規(guī)律有明顯區(qū)別,巖爆階段的聲發(fā)射事件密度最大處對應(yīng)的主頻不小于加載階段,巖爆階段出現(xiàn)聲發(fā)射最高幅值,巖爆階段的聲發(fā)射平均主頻在200 kHz以上,巖爆階段的聲發(fā)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(fā)生了更加劇烈的破壞。
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