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Stress-strain-acoustic responses in failure process of coal rock with different height to diameter ratios under uniaxial compression 被引量:13
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作者 GUO Yu-xia ZHAO Yong-hui +3 位作者 WANG Sheng-wei FENG Guo-rui ZHANG Yu-jiang RAN Hong-yu 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS CSCD 2021年第6期1724-1736,共13页
Residual coal pillars play an important role in mining the adjacent coal seam safely,managing the gobs and maintaining the stability of abandoned coal mines.The height to diameter ratio(H/D)affects the stability of re... Residual coal pillars play an important role in mining the adjacent coal seam safely,managing the gobs and maintaining the stability of abandoned coal mines.The height to diameter ratio(H/D)affects the stability of residual coal pillars.In this study,uniaxial compressive tests of coal specimens with five H/D(2.0,1.5,1.0,0.8 and 0.6)were performed,and the stress,strain and acoustic emission(AE)were monitored.Results show that the uniaxial compressive strength(UCS)and peak strain increase with H/D decreasing.An empirical equation is proposed to calculate the UCS based on the H/D.The AE activities during coal failure process can be separated into four periods.The span of quiet period and rapid decline period shorten with H/D decreasing.The smaller the H/D is,the more complicated the failure characteristics of coal will be.The failure form of coal with H/D of 2.0,1.5,and 1.0 is primarily shear failure,while splitting failure along the axial direction is the mainly mode when H/D is 0.8 or 0.6.The initiation,expansion,aggregation and connection of micro-cracks can be reflected by the real-time spatial evolution of AE event points. 展开更多
关键词 residual coal pillar height to diameter ratio uniaxial compression acoustic emission micro-crack evolution
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Effect of heterogeneity on mechanical and acoustic emission characteristics of rock specimen 被引量:8
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作者 李术才 李国莹 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS 2010年第5期1119-1124,共6页
The influence of heterogeneity on mechanical and acoustic emission characteristics of rock specimen under uniaxial compress was studied with numerical simulation methods.Weibull distribution function was adopted to de... The influence of heterogeneity on mechanical and acoustic emission characteristics of rock specimen under uniaxial compress was studied with numerical simulation methods.Weibull distribution function was adopted to describe the mesoscopic heterogeneity of rocks.The failure process of heterogeneous rock specimen under uniaxial loading was simulated using FLAC 3D software.Five schemes were adopted to investigate the influence of heterogeneity.The results demonstrate that as the homogeneity increases,the peak strength and brittleness of rocks increase,and the macro elastic modulus improves as well.Heterogeneity has great influence on macro elastic modulus and strength when the homogeneity coefficient is less than 20.0.The volume expansion is not so obvious when the homogeneity increases.As the homogeneity coefficient increases the acoustic emissions modes change from swarm shock to main shock.When the homogeneity coefficient is high,the cumulative acoustic emission events-axial strain curve is gentle before the rock failure.The numerical results agree with the previously numerical results and earlier experimental measurements. 展开更多
关键词 HETEROGENEITY acoustic emission strain softening numerical simulation uniaxial compression elastic modulus
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Damage characteristics of thermally treated granite under uniaxial compression: Insights from active and passive ultrasonic techniques 被引量:2
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作者 GUO Pei WU Shun-chuan +1 位作者 JIANG Ri-hua ZHANG Guang 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS CSCD 2022年第12期4078-4093,共16页
To explore the effects of thermal treatment on cracking processes in granite, granite samples were thermally treated at 25-400 ℃ and then loaded under uniaxial compression. Active ultrasonic testing and passive acous... To explore the effects of thermal treatment on cracking processes in granite, granite samples were thermally treated at 25-400 ℃ and then loaded under uniaxial compression. Active ultrasonic testing and passive acoustic emission(AE) monitoring were combined to monitor the damage characteristics of the samples. The uniaxial compression strength(UCS) of the sample treated at 200 ℃ shows no apparent change compared with that of the nonheated sample, while the UCS increases at 300 °C and decreases at 400 ℃. As the temperature increases from 25 to 400 ℃, the initial P-wave velocity(Vp) decreases gradually from 4909 to 3823 m/s, and the initial Vpanisotropy ε increases slightly from 0.03 to 0.09. As the axial stress increases, ε increases rapidly in the crack closure stage and unstable cracking stage. The attenuation of ultrasonic amplitude spectra also shows an obvious anisotropy. Besides, the main location magnitude of AE events decreases after thermal treatment, and low-frequency AE events and high-amplitude AE events increasingly occur. However, there is insufficient evidence that the treatment temperature below 400 ℃ has a significant effect on the temporal characteristics, source locations, and b-values of AE. 展开更多
关键词 uniaxial compression thermal treatment acoustic emission ULTRASONIC B-VALUE dominant frequency
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不同加载速率下花岗岩多期应力记忆方向独立性试验研究
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作者 马春德 康子豪 +2 位作者 阳文源 谭观霜 赵俊康 《岩土力学》 北大核心 2025年第6期1709-1718,共10页
为了研究花岗岩在不同加载速率下的多期应力记忆方向独立性,对花岗岩进行了5个不同加载速率下的偏转角度单轴循环加卸载试验。结合声发射技术,分析不同加载速率对岩石在偏转不同角度后的多期应力记忆能力的影响,包括Kaiser效应(Kaiser e... 为了研究花岗岩在不同加载速率下的多期应力记忆方向独立性,对花岗岩进行了5个不同加载速率下的偏转角度单轴循环加卸载试验。结合声发射技术,分析不同加载速率对岩石在偏转不同角度后的多期应力记忆能力的影响,包括Kaiser效应(Kaiser effect,简称KE)以及抹录不净现象(incomplete erasion phenomenon,简称IEP)。结果表明:不同加载速率下花岗岩存在多期应力记忆方向独立性,且各加载速率下KE的方向独立性临界角度都比IEP要高;随着加载速率增大,花岗岩的KE临界角度逐渐增大;当加载速率小于10 kN/min时,IEP临界角度也基本呈逐渐增大趋势,但当加载速率超过10 kN/min时,IEP临界角度降至0°~5°。该研究结果为进一步系统和深入地认识岩石多期应力记忆方向独立性提供了试验基础。 展开更多
关键词 声发射法 应力记忆 kaiser效应 抹录不净现象 不同加载速率 偏转加载
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不同岩性脆性岩石的单轴压缩力学特性及破坏规律
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作者 张新春 邹有云 +5 位作者 王敬德 杨萌涛 刘增炜 孙青松 宋兆鑫 李北 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第12期5141-5150,共10页
为了实现岩石山区嵌岩桩基础优化设计和有效预防岩体破裂,对不同岩性脆性岩石的压缩力学行为和破坏规律进行实验和数值研究。首先,基于自制的压缩试验系统对5种常见脆性岩石进行单轴压缩试验,采用声发射(acoustic emission,AE)监测系统... 为了实现岩石山区嵌岩桩基础优化设计和有效预防岩体破裂,对不同岩性脆性岩石的压缩力学行为和破坏规律进行实验和数值研究。首先,基于自制的压缩试验系统对5种常见脆性岩石进行单轴压缩试验,采用声发射(acoustic emission,AE)监测系统并搭配数字图像相关(digital image correlation,DIC)技术,对不同强度脆性岩石在压缩过程中的声发射信号特征进行具体分析。此外,结合非线性显式有限元(finite element,FE)方法,获得不同岩石临界破坏前兆特征及损伤破坏演化规律,实验与有限元结果吻合较好。结果表明:脆性岩石在单轴压缩过程中有明显声发射现象产生,振铃计数与累计能量的活跃程度能有效表征试件的内部损伤;在加载初期试件表面无明显裂纹产生,但随着压缩应力的增加,试件表面出现较多塑性变形区;需要指出的是,当应力达到峰值应力时,试件瞬间沿着塑性变形区发生破坏,不再产生新的裂纹;局部应变的分布和演化可直观预测新生裂隙的孕育和扩展。研究成果可为岩石破坏监测预警和山区输电线路铁塔基础设计提供理论指导。 展开更多
关键词 单轴压缩 脆性岩石 声发射(AE) 数字图像技术(DIC) 破坏特征 有限元(FE)模拟
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混凝土轴心受拉声发射Kaiser效应试验研究 被引量:40
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作者 吴胜兴 张顺祥 沈德建 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第4期31-39,共9页
通过对48个试件进行轴拉声发射试验,研究混凝土试件在往复循环拉伸加载条件下Kaiser效应的有效性及其应力范围,探讨混凝土材料中Kaiser效应与Felicity效应的关系,并就Kaiser效应的影响因素进行系统全面的分析。结果表明:混凝土在轴心受... 通过对48个试件进行轴拉声发射试验,研究混凝土试件在往复循环拉伸加载条件下Kaiser效应的有效性及其应力范围,探讨混凝土材料中Kaiser效应与Felicity效应的关系,并就Kaiser效应的影响因素进行系统全面的分析。结果表明:混凝土在轴心受拉试验中存在明显的Kaiser效应,其存在的机理是混凝土材料损伤不可逆的结果。Kaiser效应存在的应力上限值约为极限抗拉强度的80%。Felicity比随着相对应力水平的提高而单调下降,当达到较高的应力水平后,Felicity比迅速下降,Kaiser效应衰退,出现Felicity效应。加载速率对混凝土轴拉声发射Kaiser效应基本没有影响;而加载制度、应力水平、卸载后放置的时间以及干湿条件等对混凝土轴拉声发射Kaiser效应产生较大的影响。研究结果为应用声发射技术探讨混凝土拉伸破坏机理奠定基础,同时也为Kaiser效应的工程实际应用提供参考。 展开更多
关键词 混凝土 轴拉试验 声发射 kaiser效应 Felicity效应
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岩石声发射Kaiser点信号频带能量分布和分形特征研究 被引量:41
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作者 赵奎 王更峰 +2 位作者 王晓军 金解放 邓飞 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期3082-3088,共7页
通过单轴加载岩石破坏全过程声发射试验,根据Kaiser效应原理采用参数法确定了Kaiser点。在此基础上,首先采用小波包频带分解方法,对岩石声发射Kaiser点信号的能量分布特征进行了研究,分析了砂岩声发射信号的不同频带能量分布规律,得到了... 通过单轴加载岩石破坏全过程声发射试验,根据Kaiser效应原理采用参数法确定了Kaiser点。在此基础上,首先采用小波包频带分解方法,对岩石声发射Kaiser点信号的能量分布特征进行了研究,分析了砂岩声发射信号的不同频带能量分布规律,得到了Kaiser点特征频带能量百分比大于相邻点的重要结论。其次,采用G-P算法计算了声发射过程关联分维数,结果表明声发射过程不仅具有分形特征,而且Kaiser点声发射信号关联分维数小于其相邻点,其结论可作为通过波形分析识别Kaiser点的特征。 展开更多
关键词 岩石声发射 kaiser效应 能量分都 小波包分析 关联分形维数
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岩石声发射Kaiser效应的理论和实验研究 被引量:35
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作者 陈忠辉 唐春安 +1 位作者 徐小荷 李春林 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第1期9-12,共4页
利用统计损伤模型研究了岩石声发射的Kaiser效应机制,建立了声发射数和岩石微元强度统计分布之间的定量关系。根据微观统计损伤理论,利用简单的力学模型推导出单轴应力状态下的Kaiser效应表达式,理论和实验结果较吻合。
关键词 声发射 kaiser效应 岩石破裂 岩石
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花岗岩Kaiser效应的实验验证与分析 被引量:21
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作者 赵兴东 李元辉 +1 位作者 袁瑞甫 张建勇 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期254-257,共4页
应用八通道的声发射系统,实验研究了10个花岗岩试样(150 mm×150 mm×150 mm)在单轴压缩循环荷载作用下的Kaiser效应,同时研究了保载、旋转(90°)加载和延时加载对Kaiser效应的影响.应用单纯形算法对声发射事件进行定位,研... 应用八通道的声发射系统,实验研究了10个花岗岩试样(150 mm×150 mm×150 mm)在单轴压缩循环荷载作用下的Kaiser效应,同时研究了保载、旋转(90°)加载和延时加载对Kaiser效应的影响.应用单纯形算法对声发射事件进行定位,研究裂纹扩展过程.结果表明:在初次加载条件下,声发射事件连续急剧产生,反映岩样本身的损伤程度;在岩样线弹性循环加载阶段,花岗岩表现出明显的Kaiser现象,同时表明岩石具有一定的受载记忆能力;声发射事件定位结果明显显示出裂纹的初始、扩展过程,与实际观察到的岩样破坏结果是一致的.同时发现保载、旋转(90°)加载和延时加载对Kaiser效应没有影响.但是,一旦岩样被加载至非线性阶段,再对岩样进行重复加载,声发射事件急剧增加,超过前几次加载过程产生的声发射数,这个结果与Kaiser效应试验结果完全不同. 展开更多
关键词 声发射 kaiser效应 循环加载 花岗岩 保载
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利用岩石声发射Kaiser效应求取地应力 被引量:17
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作者 鲍洪志 孙连环 +1 位作者 于玲玲 张华卫 《断块油气田》 CAS 北大核心 2009年第6期94-96,共3页
在油气勘探开发中地应力是重要的基础数据,测量地应力的方法较多,利用岩石声发射Kaiser效应求取地应力是其中的方法之一。该方法具有简单、直观等优越性。针对准噶尔盆地勘探开发中存在的问题进行研究,首先介绍了利用岩石声发射Kaiser... 在油气勘探开发中地应力是重要的基础数据,测量地应力的方法较多,利用岩石声发射Kaiser效应求取地应力是其中的方法之一。该方法具有简单、直观等优越性。针对准噶尔盆地勘探开发中存在的问题进行研究,首先介绍了利用岩石声发射Kaiser效应测试地应力的基本原理及实验方法,根据弹性力学理论给出了岩石测点处地应力方程;然后应用该方法求取了准噶尔盆地中部区块2口井的地应力大小,并与测井资料处理结果进行了对比,处理结果较为一致。说明利用声发射Kaiser效应确定地应力是一项准确可靠的室内测试方法,分析结果也为该区块的钻井工程设计与施工提供了基础数据。 展开更多
关键词 声发射 kaiser效应 地应力 准噶尔盆地
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不同应力路径对岩石声发射Kaiser效应的影响 被引量:20
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作者 李元辉 袁瑞甫 赵兴东 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期576-579,共4页
为了解在循环加载过程中使用不同应力路径岩石声发射Kaiser效应的特征,采用岩石破裂过程分析软件(RFPA2D)对三种不同应力路径下岩石试样的声发射特征进行了数值计算.在循环加载中采用不同的应力路径对试样加载,在二次加载过程中仍能观... 为了解在循环加载过程中使用不同应力路径岩石声发射Kaiser效应的特征,采用岩石破裂过程分析软件(RFPA2D)对三种不同应力路径下岩石试样的声发射特征进行了数值计算.在循环加载中采用不同的应力路径对试样加载,在二次加载过程中仍能观测到清晰的Kaiser效应,但是KF值却与先前的最大应力值有较大差别.研究结果表明,岩石Kaiser记忆的真实内容不是先前所受的最大应力,而是岩石内部的损伤程度.使用从原岩中取样,在实验室做单轴压缩声发射实验观测KF值的方法测得的应力值与真实的原岩应力有较大的差别.这一结论对于进一步认识Kaiser效应的本质和用Kaiser效应准确的测定原岩应力有重要的作用. 展开更多
关键词 声发射 kaiser效应 应力路径 数值实验 原岩应力
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岩石声发射Kaiser效应研究现状及展望 被引量:13
12
作者 赵奎 项威斌 +4 位作者 曾鹏 杨道学 伍文凯 龚囱 杨贤达 《金属矿山》 CAS 北大核心 2021年第1期94-105,共12页
由于原岩应力现场测量存在着施工困难、测量过程复杂、测量环境要求高等问题,通常只能利用较少的现场测量点获取地下空间区域的原岩应力信息,岩石力学与工程界一直在寻求相对简便易行的原岩应力测量方法。其中,岩石声发射Kaiser效应是... 由于原岩应力现场测量存在着施工困难、测量过程复杂、测量环境要求高等问题,通常只能利用较少的现场测量点获取地下空间区域的原岩应力信息,岩石力学与工程界一直在寻求相对简便易行的原岩应力测量方法。其中,岩石声发射Kaiser效应是一种可以在室内测量原岩应力的重要方法。岩石声发射Kaiser效应已有超过半个世纪的研究历程,至今尚未取得公认Kaiser点的识别标准。系统归纳了国内外有关岩石声发射Kaiser效应产生机制、Kaiser效应点识别方法以及Kaiser效应影响因素等方面的主要研究成果,并对上述研究成果进行了总结和讨论,着重探讨了岩石声发射Kaiser效应的产生机制及其微裂纹演化机制。在上述分析的基础上,提出了岩石声发射Kaiser效应今后主要研究方向和内容,可为该领域的研究者提供借鉴和参考。 展开更多
关键词 声发射 kaiser效应 岩石 原岩应力
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缺陷的演化繁衍与Kaiser效应函数 被引量:72
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作者 唐春安 徐小荷 《地震研究》 CSCD 北大核心 1990年第2期203-213,共11页
本文运用岩石的损伤理论,通过对岩石材料微元强度的统计分布假设,得到声发射积累N随应变ε的变化规律,并对于循环加载情形,给出了Kaiser效应函数的通式。文中还证明,声发射积累N的变化与损伤参量D具有一致性,得到了用声发射积累N描述的... 本文运用岩石的损伤理论,通过对岩石材料微元强度的统计分布假设,得到声发射积累N随应变ε的变化规律,并对于循环加载情形,给出了Kaiser效应函数的通式。文中还证明,声发射积累N的变化与损伤参量D具有一致性,得到了用声发射积累N描述的岩石本构关系。理论结果与实验资料吻合很好。 展开更多
关键词 声发射 缺陷 凯塞效应 岩石 繁衍
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岩石非均匀性和围压对Kaiser效应的影响 被引量:7
14
作者 王立君 刘建坡 +1 位作者 杨宇江 李元辉 《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2010年第2期240-243,共4页
为了解采用Kaiser效应测原岩应力过程中的影响因素,应用岩石破裂过程分析软件(RFPA2D)对岩样进行数值模拟分析。结果表明:利用Kaiser效应测得的原岩应力值比真实值要小;岩石先前所受围压越大,岩石的均匀性越差,利用该方法测得的Felicit... 为了解采用Kaiser效应测原岩应力过程中的影响因素,应用岩石破裂过程分析软件(RFPA2D)对岩样进行数值模拟分析。结果表明:利用Kaiser效应测得的原岩应力值比真实值要小;岩石先前所受围压越大,岩石的均匀性越差,利用该方法测得的Felicity比值越小,Kaiser效应点应力值与真实值相差越大;对于均匀性极差的试样,Felicity比值曲线在首次加载施加围压后出现明显的拐点;随着岩石均质度的提高,先前所受围压对于Kaiser效应的影响逐渐降低。Kaiser效应的本质是对岩石内部损伤的记忆而不是对先前所受最大应力的记忆,要想得到准确的原岩应力,必须根据岩石的损伤本构关系对单轴加载得到的Kaiser效应点应力值进行修正。 展开更多
关键词 kaiser效应 均质度 围压 声发射 数值模拟
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岩石 Kaiser 效应方向独立性试验研究 被引量:6
15
作者 黄志鹏 朱可善 郭映忠 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 1998年第2期8-9,45,共3页
用岩石试样三向预加载及三轴压缩试验方法进行了侧向预加应力对轴向Kaiser效应的影响研究,结果表明:岩石Kaiser效应方向独立性不成立;岩石Kaiser效应记忆的应力随着测试围压的增加而增加。
关键词 岩石 声发射 kaiser效应 试验 效应方向独立性
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加载速率对不同岩性岩石Kaiser效应影响 被引量:14
16
作者 陈宇龙 张玉 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期959-966,共8页
选取3种不同岩性的岩石,进行2次不同加载速率的单轴循环加载试验,结合声发射技术,分析加载速率对Kaiser效应的影响。结果表明:若前期所承受过的最高应力水平超过损伤应力时,Kaiser效应失效,Felicity效应成立。Felicity比的变化趋势也能... 选取3种不同岩性的岩石,进行2次不同加载速率的单轴循环加载试验,结合声发射技术,分析加载速率对Kaiser效应的影响。结果表明:若前期所承受过的最高应力水平超过损伤应力时,Kaiser效应失效,Felicity效应成立。Felicity比的变化趋势也能充分反映岩石损伤的演化过程。基于应力和其他物理力学参数的Felicity比均随着加载速率的增加呈增大趋势。加载速率对脆性岩石的Kaiser效应影响较小,对塑性软岩的Kaiser效应的影响显著。岩石内部矿物成分、含量、胶结方式和结构等差异,导致了各种岩石力学特性和声发射特征的不同。加载速率越大,岩石的峰值强度越高,累计振铃计数越小。 展开更多
关键词 加载速率 kaiser效应 Felicity效应 声发射 岩性
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利用岩石Kaiser效应对地应力的测试实验 被引量:6
17
作者 张金航 赵其华 +2 位作者 吕韬 罗永 刘玉斌 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2010年第2期207-211,共5页
介绍了利用岩石声发射Kaiser效应测试地应力的原理、方法以及测试技术,根据弹性力学理论推导出岩体测点处地应力方程。按6个特殊方向对所取岩样进行制取,并对岩样进行声发射测试,由此结果计算出单向正应力值和3个主应力的大小及方向。... 介绍了利用岩石声发射Kaiser效应测试地应力的原理、方法以及测试技术,根据弹性力学理论推导出岩体测点处地应力方程。按6个特殊方向对所取岩样进行制取,并对岩样进行声发射测试,由此结果计算出单向正应力值和3个主应力的大小及方向。其实验研究结果可为工程提供借鉴和参考。 展开更多
关键词 kaiser效应 地应力 声发射 岩石力学
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大理岩声发射Kaiser效应法测量原岩应力试验研究 被引量:3
18
作者 赵奎 余彬 +2 位作者 李期森 朱志成 邝泽良 《有色金属科学与工程》 CAS 2017年第3期88-93,共6页
为研究声发射Kaiser效应法测量原岩应力,进行了现场套孔应力解除试验,得到了试件加载方向的实测应力值,对大理岩进行单轴压缩条件下的2次加载声发射试验并确定Kaiser点.试验结果表明:通过声发射Kaiser效应法测得的地应力与通过套孔应力... 为研究声发射Kaiser效应法测量原岩应力,进行了现场套孔应力解除试验,得到了试件加载方向的实测应力值,对大理岩进行单轴压缩条件下的2次加载声发射试验并确定Kaiser点.试验结果表明:通过声发射Kaiser效应法测得的地应力与通过套孔应力解除法测得的原岩应力误差小于10%,原岩应力位于20%~26%的峰值强度之间,即岩石压密阶段后期或弹性阶段初期.研究结果可为提高判读Kaiser点的精度和岩石工程实际提供依据. 展开更多
关键词 声发射 kaiser效应 原岩应力 套孔应力解除法 单轴压缩
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利用岩石声发射Kaiser效应测试地应力的方法研究 被引量:8
19
作者 张昕 付小敏 +1 位作者 沈忠 黄兴建 《中国测试》 北大核心 2017年第10期18-23,共6页
利用岩石声发射Kaiser效应在室内测试地应力的原理及测试方法,对岩石块体空间6个方向的试件进行单轴压缩荷载作用下的声发射测试。通过对试验数据的处理,分析能量-时间曲线以选定多级Kaiser效应特征点,即多级应力分量。运用弹性力学理... 利用岩石声发射Kaiser效应在室内测试地应力的原理及测试方法,对岩石块体空间6个方向的试件进行单轴压缩荷载作用下的声发射测试。通过对试验数据的处理,分析能量-时间曲线以选定多级Kaiser效应特征点,即多级应力分量。运用弹性力学理论及自编程序,对空间6个方向的多级应力分量进行自由组合计算地应力,结合取样现场的地质环境综合确定地应力的大小及方向。研究成果对于完善室内测试地应力以及提高确定地应力的准确度有所帮助。 展开更多
关键词 地应力 kaiser效应特征点 岩石声发射
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硫酸盐冻融作用对沙漠砂混凝土声发射特性影响
20
作者 刘浩天 孙竟鹏 +3 位作者 刘海峰 董水博 车佳玲 杨维武 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第4期1647-1661,共15页
为了研究硫酸盐冻融环境下沙漠砂混凝土(DSC)冻融损伤和声发射(acoustic emission,AE)特性,开展不同Na2SO4溶液质量分数(3%、5%、7%)、冻融循环次数(0、25、50、75、100、125次)沙漠砂混凝土(沙漠砂替代率DSRR,0、20%、40%)冻融后单轴... 为了研究硫酸盐冻融环境下沙漠砂混凝土(DSC)冻融损伤和声发射(acoustic emission,AE)特性,开展不同Na2SO4溶液质量分数(3%、5%、7%)、冻融循环次数(0、25、50、75、100、125次)沙漠砂混凝土(沙漠砂替代率DSRR,0、20%、40%)冻融后单轴受压试验,利用声发射技术对试验全过程进行动态监测,分析Na2SO4溶液质量分数、冻融循环次数和DSRR对沙漠砂混凝土抗冻性能的影响,建立硫酸盐冻融环境下沙漠砂混凝土声发射累计振铃计数与宏观力学特性内在联系。结果表明:峰值应力、声发射振铃计数峰值和Ib峰值均随冻融循环次数增加呈降低趋势,随DSRR增加逐渐增大,DSRR为40%沙漠砂混凝土整体力学性能和抗冻性能较好,质量分数7%Na2SO4溶液沙漠砂混凝土冻融破坏程度大于3%、5%Na2SO4溶液。声发射相对累计振铃计数与相对峰值应力满足指数函数关系,相关系数R2>0.90。硫酸盐冻融后沙漠砂混凝土试件在单轴受压过程中拉伸型和剪切型裂纹交替转化,拉伸型裂纹占主导地位,剪切型裂纹起促进作用。Ib值曲线的震荡变化特征与沙漠砂混凝土非均匀性以及微裂纹和宏观裂缝发展情况密切相关,反映了沙漠砂混凝土内部损伤演化过程。研究成果可为沙漠砂混凝土在硫酸盐冻融环境下工程实际应用提供参考。 展开更多
关键词 沙漠砂混凝土 硫酸盐冻融 单轴受压 峰值应力 声发射
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