小波分析在巖樣破裂聲發(fā)射檢測(cè)中的應(yīng)用.pdf

1、長期以來,人們應(yīng)用力學(xué)的方法從宏觀角度對(duì)巖體破壞機(jī)理做了大量研究,由于破裂問題本身的復(fù)雜性,致使問題的解決存在一定的欠缺,而聲發(fā)射技術(shù)的應(yīng)用和小波理論的有機(jī)結(jié)合可以彌補(bǔ)上述缺陷。本文討論了巖體受力破壞過程的聲發(fā)射信號(hào)特點(diǎn),進(jìn)行了聲發(fā)射信號(hào)特征分析,在不同配比的巖樣單軸壓縮實(shí)驗(yàn)機(jī)理作用下,運(yùn)用了小波變換、小波包分析理論,為巖體破裂預(yù)測(cè)提供一定的技術(shù)支持。本文的主要研究工作如下:
　　首先使用5通道SWAES數(shù)字化全波形AE探測(cè)器監(jiān)測(cè)

2、單軸壓縮下巖樣破裂過程,利用SAEU2S聲發(fā)射系統(tǒng)軟件實(shí)時(shí)采集了河砂和水這兩種介質(zhì)在不同配比下巖樣的聲發(fā)射信號(hào)。運(yùn)用多項(xiàng)式曲線擬合的相似性對(duì)計(jì)數(shù)、能量等特征參數(shù)進(jìn)行了分析。結(jié)果表明:能量、計(jì)數(shù)隨持續(xù)時(shí)間變化情況具有很大的相似性。
　　其次根據(jù)聲發(fā)射信號(hào)的特征,運(yùn)用Daubechies小波、Coiflets小波和Symlets小波、Haar小波對(duì)三角波、階躍、脈沖信號(hào)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)中采用Birge-Massart算法獲取小波變換

3、的閾值。結(jié)果表明:sym2、db3、coif1小波更適宜于對(duì)聲發(fā)射信號(hào)的檢測(cè),小波能量集中系數(shù)能夠很好的確定小波分解層數(shù),db3小波壓縮效果明顯,其壓縮百分比分別為95.7016,86.4865%,88.4368%,為降噪提供了保障。
　　本文最后運(yùn)用小波包分解算法對(duì)聲發(fā)射數(shù)據(jù)進(jìn)行了多層多尺度分解,實(shí)現(xiàn)了單尺度、多尺度重構(gòu),其中時(shí)頻分辨效果明顯。根據(jù)離散系數(shù)在不同尺度產(chǎn)生的倒錐形區(qū)域模擬了巖樣破裂過程中裂隙的發(fā)展趨勢(shì),并通過計(jì)算小