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题名非均质岩石劈裂条件下临界能量分布及其断裂特征
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作者
纪洪广
付桢
张月征
张春瑞
陈东升
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机构
北京科技大学城市地下空间工程北京市重点实验室
矿山深井建设技术国家工程研究中心
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出处
《煤炭学报》
CSCD
北大核心
2024年第S2期756-771,共16页
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基金
国家重点研发计划资助项目(2023YFC2907401,2023YFC2907403)
国家自然科学基金资助项目(52278326)。
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文摘
为探明非均质岩石受载拉伸破裂的宏观物理力学特征,设计并开展了岩石单轴劈裂试验,通过采集岩石变形特征、声发射参数和表面温度场特征,分析、揭示非均质岩石劈裂过程中变形协调性与临界能量分布、断裂特征以及局部应力阶段下的临界特征。研究中通过定量计算获得了花岗岩的变形空间变异性特征,并针对不同变形协调性花岗岩在加载过程中的声发射bi值、临界能量分布以及RA(上升时间/幅值)-AF(平均频率)特征参数、破裂断面形貌进行了相关分析。试验结果表明:①可采用岩石90%峰值应力水平的变形空间变异系数评价区分岩石变形协调的差异性,其与试样抗拉强度近似呈负相关关系;②声发射bi值随加载过程呈现“波动—上升—跌落”变化趋势,不同变形协调性的试样在不同应力水平下的声发射事件占比规律不同,变形协调性越好,声发射事件增长规律越稳定;③不同变形协调性花岗岩劈裂破坏过程具有自组织临界特征,全过程和局部应力阶段下的花岗岩能量概率密度函数服从幂律分布,且随着变形协调性变差,加载后期局部应力阶段下的幂律分布曲线逐渐向全过程幂律曲线逼近;④不同变形协调性试样的RA-AF的变化规律相似,但变形协调性越差的试样在破裂时抗拉强度低、变形空间变异系数大,多发生小尺度张拉破裂,断面粗糙导致JRC大,所释放的能量也较小,更容易进入临界状态,而岩石变形协调性越好的试样的相应特征恰好相反。基于上述研究,可实时监测深部巷道围岩多点应变规律,将变形空间变异系数突增的点作为巷道张拉破裂的预警信息。
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关键词
花岗岩
变形空间变异性
声发射bi值
声发射能量分布
临界理论
粗糙度
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Keywords
granite
spatial deformation variability
acoustic emission bi value
acoustic emission energy distribution
critical theory
roughness
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分类号
TU45
[建筑科学—岩土工程]
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题名壁面吸声方案对高速铁路隧道内近场气动噪声的影响
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作者
李卓明
王子洪
王志伟
马伟斌
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机构
中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所
高速铁路轨道系统全国重点实验室
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出处
《铁道建筑》
北大核心
2025年第7期14-20,共7页
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基金
国家重点研发计划(2022YFB2603400)
中国铁道科学研究院集团有限公司基金(2022YJ335)。
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文摘
为了分析壁面吸声方案对高速铁路隧道内近场气动噪声的控制效果,考虑声波在壁面反射和波对流效应的影响,结合大涡模拟和声扰动方程,在三维隧道空间内实现近场气动噪声求解,并通过实测值验证数值仿真方法的准确性。设计了拱脚处铺设不同高度隧道壁吸声材料的吸声方案,进一步开展了不同方案下近场气动噪声数值仿真。结果表明,在拱脚处铺设吸声材料可以降低隧道各处气动噪声,其中1/2车高以下铺设吸声材料的吸声方案所需吸声材料较少,该方案使得列车典型车厢左侧、右侧车窗总声压分别下降2.9、3.4 dB,有效消除了原有峰值噪声且使全频段噪声均有所降低。
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关键词
铁路隧道
隧道吸声降噪
数值计算
气动噪声
壁面反射
声能量分布
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Keywords
railway tunnel
noise reduction in tunnel
numerical calculation
aerodynamic noise
wall reflection
sound energy distribution
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分类号
U453.82
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
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题名基于能量原理的岩石声发射伪Kaiser点修正
被引量：2
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作者
彭冠英
许明
谢强
傅翔
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机构
重庆大学土木工程学院
重庆大学山地城镇建设与新技术教育部重点实验室
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出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第5期1165-1172,共8页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51008319
51478065)
中央高校基本科研业务费项目(CDJZRPY14200001)
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文摘
通过岩石声发射试验,得到试验Kaiser点,但此点可能并不是真实的Kaiser点。根据岩石声发射真实Kaiser点能量分布与非Kaiser点能量分布存在很大差别的特征,经过理论推导得到能量E与声发射振铃计数、应力状态的函数关系,证明能量E随着频带振幅、声发射振铃计数增大而增大;随着阈值电压增大而减小。以此为基础,将伪Kaiser点应力与地应力理论值对比,根据漂移应力比值计算电压阈值,压力曲线逆向寻点,重新获取Kaiser点等步骤对试验中的伪Kaiser点进行能量修正,找到真实Kaiser点,并通过能谱分析和RFPA仿真验证能量修正方法的有效性。
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关键词
岩石声发射
Kaiser点
声发射能量分布
Kaiser点修正
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Keywords
rock acoustic emission
Kaiser point
energy distribution of acoustic emission
Kaiser point correction
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分类号
TD315
[矿业工程—矿井建设]
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