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题名单轴压缩下正交型交叉裂隙砂岩的破坏前兆试验研究
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作者
王创业
隋青瑞
刘成城
闫宇航
朱黄金
郭宇
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机构
内蒙古科技大学矿业与煤炭学院
中安国泰(北京)科技发展有限公司
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出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2024年第19期202-212,257,共12页
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基金
国家自然科学基金项目(51464036)
内蒙古自治区高等学校青年科技英才支持计划项目(NJYT22073)
+1 种基金
内蒙古自治区自然科学基金项目(2022MS05037)
内蒙古自治区直属高校基本科研业务费(2024RCTD015)。
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文摘
为探究单轴压缩下正交型交叉裂隙砂岩的破坏前兆信息,开展正交型交叉裂隙砂岩的单轴压缩声发射试验,分别从声发射振铃计数率的临界慢化特征、主频与平均频率质心的演化、小波包能谱特征三个角度进行研究。研究发现试样加载至临近峰值应力时均表现出明显的临界特征:声发射振铃计数率呈“双峰特征”、累积振铃计数急剧攀升;振铃计数率的自相关系数上升到较高的值发生大幅度波动、方差发生量级式“增加-降低-增加”的变化;低频声发射信号数量明显增加,平均频率质心则表现为“先增后减”式变化;对声发射波形信号进行4层小波包分解,3^(#)~16^(#)频带能量占比呈“明显下降-波动式上升”式变化;三种破坏前兆识别方法所得到的前兆响应系数(precursor response coefficient,PRC)的大小顺序依次为:临界慢化特征>频域特征>小波能谱特征,前兆响应应力(precursor response stress,PRSR)的大小顺序与前者相反;随着主裂隙与轴向应力之间夹角的增大;随着主裂隙与轴向应力夹角的增大,三种破裂前兆识别方法所识别前兆点出现时间均延迟。
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关键词
正交型交叉裂隙砂岩
破坏前兆
平均频率质心
临界慢化理论
小波包能谱特征
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Keywords
orthogonal cross fractured sandstone
failure precursor
average frequency centroid
critical slowing theory
characteristics of wavelet packet energy spectrum
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分类号
TU45
[建筑科学—岩土工程]
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