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《循環(huán)載荷下大試件巖石破壞聲發(fā)射實(shí)驗(yàn)――巖石破壞前兆的研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、第23卷第21期巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)23(21):3621~36282004年11月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringNov.,2004循環(huán)載荷下大試件巖石破壞聲發(fā)射實(shí)驗(yàn)*——巖石破壞前兆的研究1,21,311,4張暉輝顏玉定余懷忠尹祥礎(chǔ)12(中國科學(xué)院力學(xué)研究所非線性力學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室北京100080)(中國科學(xué)院研究生院北京100039)34(中國地震局廣東省地震局廣州510070)(中國地震局分析預(yù)報(bào)中心北京100036)摘要巖石等脆性材料
2、在加載過程中,隨著載荷的增加,材料內(nèi)部的微裂紋產(chǎn)生、擴(kuò)展并伴隨著聲發(fā)射現(xiàn)象的發(fā)生。聲發(fā)射是研究脆性材料損傷演化的良好工具,它能連續(xù)、實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)脆性物體內(nèi)部微裂紋的產(chǎn)生與擴(kuò)展,這是其他任何方法都不具有的優(yōu)勢(shì)。在三軸應(yīng)力條件下進(jìn)行了大尺度巖石(片麻巖)破壞聲發(fā)射實(shí)驗(yàn),試件尺寸達(dá)1.05m。為了模擬日、月潮汐力對(duì)地球的加載和卸載作用,在某一固定水平的軸向壓力作用下,疊加上循環(huán)載荷。實(shí)驗(yàn)過程中記錄到大量的聲發(fā)射信息,它能夠反映巖石試件內(nèi)部每一個(gè)損傷(微裂紋)發(fā)生的時(shí)間、地點(diǎn)和強(qiáng)度。利用聲發(fā)射記錄研究了預(yù)
3、測(cè)巖石宏觀破壞的2種前兆現(xiàn)象:能量加速釋放及加卸載響應(yīng)比劇增,為地震預(yù)測(cè)提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)。同時(shí)還發(fā)現(xiàn),實(shí)驗(yàn)中存在聲發(fā)射的Felicity效應(yīng)。關(guān)鍵詞巖石力學(xué),巖石破壞前兆,聲發(fā)射,Kaiser效應(yīng),F(xiàn)elicity效應(yīng),循環(huán)載荷,加卸載響應(yīng)比,能量加速釋放分類號(hào)TU452,P315文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)1000-6915(2004)21-3621-08ACOUSTICEMISSIONEXPERIMENTALRESEARCHONLARGE-SCALEDROCKFAILUREUNDERCYCLINGLO
4、AD——FRACTUREPRECURSOROFROCK1,21,311,4ZhangHuihui,YanYuding,YuHuaizhong,YinXiangchu1(LaboratoryforNon-linearMechanics,InstituteofMechanics,TheChineseAcademyofSciences,Beijing100080China)2(GraduateSchoolofTheChineseAcademyofSciences,Beijing100039China)
5、3(GuangdongEarthquakeAdministration,ChinaEarthquakeAdministration,Guangzhou510070China)4(CenterforAnalysisandPrediction,ChinaEarthquakeAdministration,Beijing100036China)AbstractThemicrofracturesinabrittlemateriallikerockmayappearorgrowwhileloading.Mi
6、crofracturingprocessinamaterialresultsinenergydissipationandacousticemission(AE).Acousticemissionisagoodtooltodetectthedamageinbrittlematerials.Becauseitcanmonitorthemicrofracturesinthebodycontinuouslyandin-real-timeandisbetterthanothermethods.Large-
7、scaledgneissfailureexperimentsundertriaxialloadingareconducted.Thesizeofthespecimenreaches1.05m.Inordertosimulatetheeffectoftide-generatingforceofthesunandthemoon,acyclestressisloadedsuperposingonabasicaxialloadlevel.Lotsofacousticemissionduringtheen
8、tireloadingarerecorded.Therecordingisabletoindicatetheoccurrencetime,locationandmagnitudeofeverydamage(micro-crack)inthespecimen.Acousticemissionrecordisusedtostudythetwomacroscopic2003年12月8日收到來稿,2004年3月26日收到修改稿。*國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃(973)項(xiàng)目(2002CB412706)、國家自