基于声学测试和摄像技术的单裂隙岩石裂纹扩展特征研究     

张国凯  李海波  王明洋  李晓锋 《岩土力学》2019,(Z1)

为研究裂隙岩石破坏强度及裂纹扩展特征,采用MTS岩石力学试验机对单裂隙岩石进行单轴压缩试验,同步进行声发射、声波及摄像测试,研究裂隙岩石应力应变行为、声波及声发射特征与裂纹扩展、聚结的变化关系。结果表明,起裂应力、峰值强度及模量随裂隙倾角α变化一致,均先减小后增大,起裂应力和强度受α影响较大;裂纹间断性加速扩展引起的应力转移和释放(应力降),导致裂隙岩石应力-应变曲线呈阶梯状上升;应力降伴随着能量释放、刚度劣化和AE振铃计数的激增,随着α的增大,首次应力降和振铃计数陡增对应的应力逐渐增大,且振铃分布向峰值强度附近集中;裂纹起裂、扩展引起波幅和波速衰减,且波幅下降早于应力降的发生。α=0o岩样峰前波速降高达50%,随α的增大,波速下降点的应力逐渐增大,峰前波速降幅不断减小,α较小时峰前裂纹发育程度高,随着α的增大,峰前裂纹发育程度减弱,裂纹加速扩展、聚合向峰后转移;裂纹长度扩展到临界值时扩展速率会发生快速增大,随着α的增大,裂纹临界长度逐渐降低。  相似文献   

基于粒子群优化算法的未知波速声发射定位数值模拟     

《岩土力学》2019,(Z1):494-502

针对岩石力学试验中基于时差定位算法中声发射定位精度受岩石波速等诸多因素的影响问题,提出基于粒子群优化的未知波速声发射定位算法。该算法将岩石波速作为未知值,根据拾取到的时差建立基于最小二乘法原理的目标函数,利用粒子群优化算法,求解目标函数,寻得目标位置和波速。权重系数是影响该算法精度及其稳定性的重要因素,首先通过数值试验模型确定最优权重系数为0.729 8,可以满足算法精度及其稳定性。数值仿真结果表明,由选取的权重系数最后计算精度高于传统已知波速算法。为验证该算法的实际应用效果,进行断铅试验,结果表明该算法优于传统已知波速算法。  相似文献   

基于非监督学习的水力压裂裂缝平面识别     

马孜卓  郑忆康  薛清峰  翟鸿宇  雷兴林 《中国地震》2021,37(2):322-331

在水力压裂施工中,如何有效获取压裂过程中产生的裂缝形态以及裂缝的动态扩展过程一直是困扰学术界和工业界的问题。目前,常规利用微地震事件定位结果进行分析的方法存在需要人工干预、散点信息表示能力不足等问题;采用数值模拟分析的方法往往因复杂的地下介质情况而引入计算偏差。本文基于非监督学习算法,通过提取微地震事件的空间和时间信息,实现对裂缝平面的识别以及裂缝网络拓展路径的分析;并通过引入水力压裂岩石物理实验,利用实际监测获得的声发射数据以及对应的真实破裂情况的CT扫描数据,检验方法的可行性。最终结果表明,本文所提方法对主断裂有较好的识别效果,识别结果与CT扫描的真实结果吻合性较好。  相似文献   

飞往火星的＂化学家＂——美国第三代火星车——好奇号     

庞之浩 《天文爱好者》2012,(2):90-93

美国东部时间2011年11月26日10时2分（北京时间11月26日23时2分）,耗资25亿美元的美国“火星科学实验室”（Mars Science Laboratorr HSL）从卡纳维拉尔角空军基地由宇宙神一5运载火箭发射升空。它所携带的美国第三代火星车——好奇号（Curiosity Rover）的长度是第二代火星车勇气号和机遇号火星车的2倍,质量是它们的5倍,  相似文献   

土卫六探秘：未来将使用太空热气球     

钟晚晴 《天文爱好者》2012,(2):48-51

来自“卡西尼”号的土卫六信息 为了进一步研究土星和土卫六（亦称泰坦）,美国于1997年10月15日用大力神4B运载火箭发射了欧美合作研制的生5.67吨、  相似文献   

对声屏障圈养大黄鱼的展望   总被引：1，自引：0，他引：1  

粘宝卿  黄衍镇  王军 《海洋科学》1999,23(4):30-31

大黄鱼是我国最重要的经济鱼类之一,原来主要分布于东海北部至舟山群岛的邻近海区,其次是黄海南部,再次是闽粤沿海。可是,近２０年来大黄鱼海产资源日益减少,近于枯竭,虽已开展网箱养殖,但尚未形成规模经济。市场上已有“黄鱼稀贵如黄金”的说法。因此,在网箱养殖大黄鱼的基础上,进而以它进行海牧化试点是适宜的,也是必要的。１声屏障的概念和意义为了将大黄鱼管制在特定的水域海牧,通常需要在海湾隘口设立一道屏障,阻止大黄鱼游失。设障的方法通常是拦网,但拦网范围有限,也影响港湾航道的正常使用。因此,借助声学手段,如果…  相似文献   

SV波斜入射时不同水体模拟方法下超高水头船闸地震反应分析          下载免费PDF全文

刘力侨  曹周红  苏颖  李贤  袁澳 《地震工程学报》2024,(2):399-409

基于黏弹性人工边界的地震动斜入射方法模拟平面SV波不同角度入射情况,分别采用声固耦合法和附加质量法模拟闸室内水体,研究超高水头船闸闸室位移、应力和塑性损伤等地震反应,对比两种水体模拟方法计算结果的异同。结果表明:(1)整体上,两种方法计算得出的左、右闸墙地震反应结果随入射角度变化的规律基本一致;左闸墙受拉损伤的最大值均出现在入射角15°时,右闸墙受拉损伤的最大值均出现在入射角35°时;地震波入射角度对超高水头船闸动力响应影响较大,设计时应考虑地震波斜入射的影响。(2)当入射角较大时,采用声固耦合法计算的闸墙相对位移极值、主应力极值和受拉损伤结果偏保守的概率更大,对超高水头船闸结构设计来说更为安全。(3)建议两种计算方法相互参考和校核,推荐采用偏安全的结果进行超高水头船闸结构设计。  相似文献   

基于单参数海底模型的匹配场处理仿真研究     

《广东海洋大学学报》2017,(3)

为了改善匹配场处理性能,提出将浅海单参数模型引入匹配场处理。通过设置仿真环境,基于遗传算法对浅海单参数模型以及液态半无限模型进行反演仿真。结果表明:真实海底的复杂性以及先验信息的缺乏使匹配场反演面临地声参数失配问题;在一些匹配场应用中,单参数模型在参数敏感性、耦合性方面具有优势,结果更稳健;匹配处理便捷性随地声参数个数减少而提高。  相似文献   

基于α有限元法的二维水下声散射计算     

晋文超  岳智君  李威  李耀飞  柴应彬 《海洋工程》2017,35(5):141-148

众所周知,由于存在插值误差和污染误差的原因,高波数声学问题的有限元解是不可靠的。为了提高有限元法的求解精度,本文提出了一种新型的α有限元法来求解水下声散射问题。在α有限元法中,首先运用基于点的梯度光滑技术得到点光滑的梯度场,然后对点光滑有限元法进行推导。因此,α有限元模型既包含来自点光滑有限元模型的梯度成分又包含来自标准光滑有限元模型的梯度成分,充分利用了点光滑有限元模型的"过软"特性和标准有限元模型的"过刚"特性。为了处理外声场问题,本文运用了Dt N无反射边界条件。数值计算结果表明:与标准有限元法相比,α有限元法在水下声散射计算中具备更高的计算精度和计算效率。  相似文献   

砂岩单轴压缩声发射和纤维束模型模拟     

《岩土力学》2017,(Z2):1-8

利用纤维束模型(FBM)模拟非均质材料破坏动力学行为,在实验室内进行了砂岩力控制单轴压缩声发射(AE)试验。将纤维束模型纤维断裂与砂岩声发射类比分析发现,低应力阶段纤维束模型对偶发的雪崩过程敏感性低,但在高应力阶段纤维束模型能够很好地表征应力控制单轴压缩砂岩声发射特征;雪崩尺寸的模拟和试验结果都呈现双幂形式,具有相似的双幂指数和转换点;模拟和试验结果都以纤维束模型为基础和声发射反映固体内部损伤为前提,固体的破裂失稳满足二阶相变特征,且分叉率ξ是符合描述二阶相变的连续序参量;在临界点附近针对分支率演化(固体破裂相变)过程概率理论、纤维束模拟与声发射试验结果一致,可见纤维束模型能较好地模拟岩石声发射行为进而反映岩石损伤断裂过程。  相似文献