巖石破碎過(guò)程中聲發(fā)射信號(hào)特征物理模擬研究.pdf

1、大多數(shù)材料在受壓變形或斷裂時(shí)有聲發(fā)射信號(hào)產(chǎn)生。聲發(fā)射信號(hào)就是就是材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，能量釋放時(shí)所產(chǎn)生的應(yīng)力波。其實(shí)質(zhì)是一種機(jī)械波，因此聲發(fā)射信號(hào)具有機(jī)械波的一般特征。
　　 本論文通過(guò)分別研究砂巖和花崗巖兩類(lèi)巖石樣本的聲發(fā)射信號(hào)特性，找出它們的異同，并將樣本的應(yīng)力狀態(tài)和聲發(fā)射信號(hào)的特性結(jié)合起來(lái)，建立一種對(duì)應(yīng)模式。完成的工作有:構(gòu)建試驗(yàn)所需的硬件設(shè)備系統(tǒng)和軟件驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，對(duì)砂巖和花崗巖兩類(lèi)巖石樣本分別進(jìn)行單軸壓縮試驗(yàn)并同時(shí)進(jìn)行聲發(fā)

2、射信號(hào)的采集和存儲(chǔ)，并對(duì)所采集到的聲發(fā)射信號(hào)進(jìn)行時(shí)域分析和頻域分析。
　　 通過(guò)研究發(fā)現(xiàn):
　　 1.砂巖和花崗巖樣本在單軸壓縮試驗(yàn)的條件下都有聲發(fā)射信號(hào)的產(chǎn)生。
　　 2.強(qiáng)度更高的花崗巖樣本的聲發(fā)射信號(hào)事件數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于砂巖聲發(fā)射信號(hào)事件數(shù)。花崗巖聲發(fā)射信號(hào)幅值也大于砂巖信號(hào)幅值。
　　 3.將砂巖和花崗巖樣本的壓裂過(guò)程和各自的聲發(fā)射信號(hào)的規(guī)律的變化結(jié)合起來(lái)可以分為三個(gè)階段，即加載初期階段、加載中期階段和

3、加載后期階段。并且它們具有各自不同的特征。
　　 4.強(qiáng)度更高的花崗巖聲發(fā)射信號(hào)的優(yōu)勢(shì)頻率相較于砂巖信號(hào)更趨向于高頻段。
　　 5.對(duì)于砂巖和花崗巖來(lái)說(shuō)，樣本所受壓力越大，其產(chǎn)生的聲發(fā)射信號(hào)的優(yōu)勢(shì)頻率也就越趨向于高頻。
　　 以上研究結(jié)論是通過(guò)對(duì)大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)的反復(fù)處理得出的，文章還介紹了試驗(yàn)過(guò)程中遇到的一些問(wèn)題，比如背景噪聲的干擾等，并結(jié)合實(shí)際給出個(gè)人認(rèn)為可行的解決方案。最后，結(jié)合個(gè)人對(duì)聲發(fā)射現(xiàn)象的研究認(rèn)識(shí)，展望