| 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 |
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| 引用本文： | 张国凯,李海波,王明洋,李晓锋.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[J].岩土力学,2019(Z1). |
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| 作者姓名： | 张国凯 李海波 王明洋 李晓锋 |
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| 作者单位： | 南京理工大学机械工程学院;中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室 |
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| 摘 要： | 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。
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| 关 键 词： | 类岩石材料 波速 声发射 裂纹扩展 |
Crack propagation characteristics in rocks containing single fissure based on acoustic testing and camera technique |
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