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在单轴压力下对辉长岩、大理岩等岩石破裂过程中产生的电、磁、声信号作了实验研究。实验分干、湿两种情况进行, 测试系统的频响范围为超低频。主要结果是:获得了岩样从受压到解体过程中, 在0-20kHz频段内的电磁辐射和声发射信号的原始波形;岩石破裂过程中电磁信号的辐射强度与岩石的岩性、含水量、破裂强度、加载率和破裂状态有关;岩石破裂过程中的电磁辐射率和声发射率有关系, 它们的最大值在时间上相对应的约占70%,而且电磁辐射信号比声发射信号发育, 持续时间也较长;实验中以铜板天线为接收传感器的电磁信号的主能潜在6kHz以下, 而以电感线圈为接收传感器的电磁信号主能谱在10kHz左右, 声发射的主能谱在3kHz以下;声发射信号出现之前有明显的电磁信号。由于岩石在破裂过程中辐射的电磁信号与声发射有较好的对应关系, 因此可以认为, 岩石破裂实验中获得的电磁辐射信号与岩石破裂有密切的关系。所以, 地震前观测到的电磁辐射异常主要是由岩石的破裂引起的。至于实验中在声发射之前出现的电磁信号, 则可能与压电、压磁效应有关。 相似文献
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将济南辉长岩岩柱沿不同角度锯开,再用环氧树脂粘接后加工成标准园柱形样品以模拟愈合断层。将样品置放在单轴压机下加压,使愈合断层再破裂。实验表明:愈合断层再破裂的前兆变形、破裂前的声发射率变化规律和声发射b值变化规律在某些条件下类似于完整岩石的破裂,而在某些条件下又类似于既存断层的错动。断层面与主压应力的交角以及断层愈合程度是影响愈合断层再破裂的前兆特征的主要因素。本文还指出,在地震活动性的研究中,地震断层在一定程度上愈合后再发生破裂这一问题是不容忽视的重要问题。 相似文献
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SF-1型岩石声发射测试仪是岩石力学实验研究的一种非常有用的测试仪器。它可以用来监测岩石或岩石样品在外力作用下,发生变化过程中由微破裂所产生的声发射现象。它不仅可以研究微破裂与应力、变形、波速、时间等的变化规律,而且还可以进一步研究微破裂与主破裂(大破裂)的关系。所以它在岩石或岩体的变形破坏实验研究中具有重要的意义。多年来,在进行岩石力学研究中一直缺少适用的声发射仪,从而影响了这方面工作的开展。为了当前 相似文献
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用类似于天然地震中尾波持续时间确定震级的方法,通过岩石力学实验研究了含坚固体试样破裂孕育过程中声发射的强度特征。结果表明:在加压初期,声发射强度相对平稳,当应力达78 % 的破裂应力时,声发射强度显著增加,当应力达92% 的破裂应力时,声发射活动强度达到极大值,比加压初期大20 % 以上;随着应力的进一步增加,声发射强度减小,达极小值,出现一个相对平静的阶段;应力再增加,声发射活动强度回升,紧接着,主破裂发生。从声发射强度的空间分布上看,从加压初期的平稳到极大值的出现,声发射都发生在坚固体的外围,随着活动强度减弱,并出现低值之后,强度回升,这个过程基本上发生于坚固体及其上方,随后主破裂发生,坚固体也局部破裂。这和澜沧耿马地震前的地震时间进程具有现象上的相似性 相似文献
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针对直升机时间域航空电磁(Helicopter Transient Electromagnetic,HTEM)系统对发射宽频带一次场信号的技术要求,论文提出一种新颖的基于LC谐振原理的桥式组合波形发射机电路,详细论述了多脉冲发射的原理和电路设计方法,重点分析了桥式电路发射半正弦与梯形波过程中能量转化的动态过程和电路参数计算.研制完成发射主脉冲500 A、梯形波50 A的双极性多脉冲组合波样机电路,并通过测试实验验证.测试结果表明:在高感性发射线圈的情况下,论文提出的发射控制方法实现了大磁矩脉冲与陡边沿小磁矩脉冲的组合发射,其中小脉冲边沿线性关断,持续时间可控,提高了HTEM发射系统的探测能力.论文提出的控制方法通过复用同一套发射电路简化了电路结构,提高了稳定性. 相似文献
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地震序列类型的岩石破裂实验研究 总被引：10，自引：1，他引：10
采用花岗岩和砂岩拼合的岩样，做单面直接剪切破坏实验，并以微破裂信息存储分析系统连续采集信号。通过波形图研究发现，诸如“前破-主破-余破型”、“主破-余破型”、“群破型”、“双破或多破型”、“孤立型破裂”等都有波形记录，而大破裂前的“平静”、“密集”、“低频扰动”及“慢破裂”现象也有波形显示。这些结果与天然地震很相似。几乎所有天然地震的类型和震兆异常都能在声发射破裂实验中得到发现和验证。实验还显示，在低应力阶段破裂类型较单一，但随着应力升高和逼近主（大）破裂，破裂类型越来越多，而且低频成分变多的破裂增多，慢破裂也增多。 相似文献
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研究岩石样品变形过程中的声发射主要包括两个方面的内容:一是研究声发射事件的时空分布;二是研究声发射信号的振幅-频度分布。由于声发射活动性的研究与地震活动性的研究是十分相近的,所以实验室中对岩石样品声发射的研究有可能增进对地震活动性的认识。 本文总结了最近在声发射研究方面的一些结果,讨论了应力水平、加载时间和加载历史对岩石样品声发射活动性的影响,即讨论了在单调加载、静态疲劳加载和重复加载三种情况下的声发射特征。本文强调指出,即使是实验室内,利用声发射活动进行岩石样品的破坏预报方面仍然存在着一些困难。最后提出了解决这些困难的建议。 相似文献
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A comparative study on acoustic emission during deformation of two kinds of granites with different structures under triaxial compression was performed using a new acoustic emission recording system with full-waveform record and broad-dynamic range. One is the Inada aplite-granite of homogeneous structure from Japan and the other is the Mayet granite with cemented natural joints from France. For the former granite, acoustic emission events are dispersed randomly and there is no clear clustering along the major fracture. For the latter granite, acoustic emission events are mainly concentrated near the joints. Acoustic emission events occur synchronously with the volumetric dilatation in the former one but far earlier than the volumetric dilatation in the latter one. The two kinds of granites are also clearly different in the frequency spectrum of acoustic emission. The former has a narrower frequency band and a higher frequency component, whereas the latter has a wider frequency band and generally a lowe 相似文献
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对几种不同结构的岩石标本在变形过程中声发射b值和频谱随时间的变化特征进行了对比研究 ,其中包括完整花岗岩标本、含有天然愈合节理的花岗岩标本、含有拉张型和挤压型雁列式断层以及平直断层的标本等。研究表明 ,声发射b值和频谱的特征不仅会受标本结构的影响 ,而且在同一标本的不同变形阶段也可能表现出不同的特征 ,其机制与变形方式以破裂为主或以摩擦为主有关。当变形以破裂为主时 ,声发射b值和频谱在失稳前会出现明显的下降 ;当变形以摩擦为主时 ,声发射b值和频谱在失稳前变化相对较小 ,且上升或下降均可能出现。实验结果意味着b值和频谱特征作为失稳前兆 ,在不同的构造环境下可能会有不同的特征 ,而强震孕震区内不同断裂构造的存在会造成前兆时空分布的非均匀性 相似文献
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本文利用两个频率通道同时接收花岗岩标本及石灰岩标本在不同单轴加压方式下的声发射信号,研究了从加压到破坏的整个形变过程中,不同频道接收到的声发射率的变化特征.发现在各种加压方式下,花岗岩和石灰岩在破坏前,由不同频率通道接收到的声发射率均急剧增长;而在破坏的瞬间,高频通道接收的声发射率增长快于较低频率通道的声发射率.这两点可用来预测岩石的破坏.声发射率随轴向应力的变化与加压方式有关.匀速加压,加压过程中保持一段时间恒压或降压均对应一定的声发射率状态.有可能通过追踪声发射情况,推测应力变化趋势. 相似文献
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用声发射波形采集分析系统记录的完整花岗岩在固体围压下破裂及粘滑过程中产生的声发射波形,研究了声发射和粘滑时间序列与天然地震序列的关系,讨论了粘滑过程的时间分布,发现粘滑事件的累积频度曲线随时间的变化受围压和应变率影响,大致呈现指数函数和线性关系两种形式。总事件(包括粘滑和声发射)的累积频度随时间的变化在不同的实验条件下呈现出对数函数形式,粘滑序列中的声发射随时间减少。本文的结果对于研究不同应变速率及不同震源深度的地区的地震活动时间分布特征,以及在判别地震活跃期内不同阶段强震序列类型和前兆特征有一定参考作用。 相似文献
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本文以声发射技术在岩土工程中的应用为基础,结合国内外的研究成果,对小铁山矿脉内采准工程中采准和回采巷道的稳定性进行了实时监测,确定了不同岩性的稳固性、开挖后的松动范围和巷道的合理支护方式及支护时间. 从岩石应力和声发射次数与能量的关系出发,通过实测一定时期内巷道的声发射特征,对比相应的破坏形式,确定了巷道开挖后破坏形式和声发射的关系,为脉内采准工程合理性和地压控制措施提供了理论指导, 同时也证明了声发射监测技术在岩矿地下开挖工程地压活动监测中的有效性. 相似文献
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本文根据近十年来我国地声观测的某些结果, 分析了地声的时-空分布特点, 并估计了透入基岩面上和水面中的声压.同时与震前动物异常特点, 以及与人和某些动物的听觉和振动感受器的敏感阈值进行了比较.最后, 对唐山余震期间同时段内鱼和地声活动的观察结果, 进行了相关分析.其结果如下:1.地声和动物异常的时-空分布图式基本相似, 并可认为都是临震前兆.2.三级左右地震震中附近地区, 地声透入基岩面上和水面中的声压, 在150——250赫芝频段内, 分别为23——19分贝和90——86分贝.由此可见, 人耳是不可能感觉到的, 但是通常在地面上栖息的猫、狗、雉和穴居的鼠是可能觉察到的, 而骨鳔鱼类可能优先于这些陆生动物觉察到水中的地声信息.同时, 基岩面位移的垂直振幅约为10-7厘米.这虽比某些动物的振动感受器的阈振幅约低3个数量级.但可推测, 在强烈地震前的地面位移的垂直振幅可达到或超过微米量级.这就可能为这些动物的振动感受器觉察到.3.相距约20公里的鱼和地声活动观察点, 同期内的观察结果表明, 它们共同反映了同一地区内的唐山余震活动.同时, 鱼和地声活动的日频度序列之间具有一定的互相关性. 相似文献
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在不同加载方式的三轴实验中,观测了济南辉长岩和北京昌平花岗岩的声发射(围压达1.3千巴).当最大主应力增加使岩样破坏时(A型),平均声发射率逐渐增加,离破裂强度约几百巴时声发射急剧增多.而当岩石处于一定的高应力状态,通过减小围压使岩样破坏时(B型),声发射的急剧增加仅出现在离破裂差应力20-30巴的情况下,而且这种破裂过程声发射总数只有 A 型的1/3左右.在 B 型加载情况下,从应力场的球张量部分(流体静压力)来看,是一个卸载过程,而从偏张量部分来看,是一个加载过程.这种卸载过程的存在很可能是造成声发射不同特征的主要原因. 相似文献
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基于声发射参量的煤样损伤模型研究 总被引：1，自引：0，他引：1
在单轴压缩下煤样损伤模型基本原理的基础上,推导出了基于声发射参量的煤样损伤模型。以原煤为研究对象,在单轴压缩下,对煤样进行声发射实验,验证了基于声发射参量的煤样损伤模型在煤样破坏前是可行的;分析了在单轴压缩下的声发射特性,并提出了基于＂归一化＂声发射累计计数的损伤变量,得到了在单轴压缩下煤样的应变—损伤方程和煤样的一维损伤本构方程。研究结果表明：声发射参量能够反映煤样内部原生裂隙的压密及新裂隙的产生、扩展、贯通等演化过程;基于声发射参量的煤样损伤模型是合理的,反映了声发射事件数和煤样损伤之间的对应关系;单轴压缩下的煤样损伤演化过程,可分为初始损伤阶段、损伤稳定演化和发展阶段、损伤加速发展阶段和残余损伤阶段4个阶段。 相似文献