岩石三轴卸围压损伤破坏机理及声发射前兆特征

岩石三轴卸围压损伤破坏机理及声发射前兆特征

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作者: 杨永杰 , 马德鹏

出版社: 煤炭工业出版社

出版时间: 2018-03

版次: 1

ISBN: 9787502060992

定价: 58.00

装帧: 其他

开本: 16开

纸张: 胶版纸

分类: 工程技术

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煤矿井下灾害事故的发生与岩体卸围压损伤破坏密切相关，深入研究岩石三轴卸围压损伤破坏机理及声发射前兆特征对于深刻理解地下工程围岩破坏机理及预防控制具有重要指导意义。本书在研究合理三轴压缩声发射实验方法的基础上，对岩石进行不同影响因素下的三轴压缩及卸围压声发射试验，分析岩石三轴压缩及卸围压损伤破坏的力学机理，探讨岩石内部能量耗散与其卸围压损伤破坏演化关系，同时，应用非线性动力学方法研究声发射信号蕴含的丰富前兆信息，探讨基于声发射前兆特征的岩石卸围压损伤破坏机制及前兆特征。

本书可供从事采矿工程、岩土工程等研究领域的科技工作者、研究生和大学本科生及矿山工程技术人员参考使用。 1绪论... 1

1.1 课题的提出及研究意义... 1

1.2 国内外研究现状... 2

1.3 研究内容及研究方法... 14

2岩石三轴压缩合理声发射试验方法... 16

2.1 试验系统概况... 16

2.2 岩石伺服试验系统改装... 18

2.3 高围压三轴声发射实验压头... 23

3 岩石三轴卸围压试验及分析... 26

3.1 试样选取及制备... 26

3.2 试验方案... 29

3.3 不同岩石常规三轴加载破坏分析... 35

3.4不同岩石三轴卸围压破坏分析... 38

3.5 岩石卸围压强度参数及工程应用... 60

4 岩石三轴卸围压破坏过程能量演化特征... 68

4.1 能量计算原理... 68

4.2 常规三轴压缩试验能量演化特征... 70

4.3 三轴卸围压试验能量演化特征... 79

4.4 基于能量演化特征的岩石损伤破坏分析... 101

4.5 巷道开挖卸荷能量演化规律... 104

5 岩石三轴卸围压破坏的声发射特征... 110

5.1 常规三轴压缩试验声发射特征... 110

5.2 三轴卸围压试验声发射特征... 118

5.3 基于声发射特征参数的岩石损伤破坏演化规律... 135

6 岩石三轴卸围压破坏过程的分形与混沌特征... 140

6.1 岩石（体）力学行为的非线性本质特征... 140

6.2 分形几何学与岩石力学... 143

6.3 混沌动力学与岩石力学... 151

6.4 岩石卸围压破坏过程的分形特征... 154

6.5 岩石卸围压破坏过程的混沌特征... 164

7 岩石三轴卸围压破裂失稳的前兆特征... 171

7.1 声发射波形信号频谱特征... 171

7.2 基于离散小波的岩石破裂失稳声发射特征... 181

7.3 基于分形特征的岩石破裂失稳声发射前兆... 190

7.4 声发射信号的混沌分叉特征... 199

7.5 基于耗散能的岩石破裂失稳过程的突变特征... 204

7.6 基于EMA的岩石破裂失稳多源联合分级预测... 208

参考文献... 211
内容简介:
煤矿井下灾害事故的发生与岩体卸围压损伤破坏密切相关，深入研究岩石三轴卸围压损伤破坏机理及声发射前兆特征对于深刻理解地下工程围岩破坏机理及预防控制具有重要指导意义。本书在研究合理三轴压缩声发射实验方法的基础上，对岩石进行不同影响因素下的三轴压缩及卸围压声发射试验，分析岩石三轴压缩及卸围压损伤破坏的力学机理，探讨岩石内部能量耗散与其卸围压损伤破坏演化关系，同时，应用非线性动力学方法研究声发射信号蕴含的丰富前兆信息，探讨基于声发射前兆特征的岩石卸围压损伤破坏机制及前兆特征。

本书可供从事采矿工程、岩土工程等研究领域的科技工作者、研究生和大学本科生及矿山工程技术人员参考使用。
目录:
1绪论... 1

1.1 课题的提出及研究意义... 1

1.2 国内外研究现状... 2

1.3 研究内容及研究方法... 14

2岩石三轴压缩合理声发射试验方法... 16

2.1 试验系统概况... 16

2.2 岩石伺服试验系统改装... 18

2.3 高围压三轴声发射实验压头... 23

3 岩石三轴卸围压试验及分析... 26

3.1 试样选取及制备... 26

3.2 试验方案... 29

3.3 不同岩石常规三轴加载破坏分析... 35

3.4不同岩石三轴卸围压破坏分析... 38

3.5 岩石卸围压强度参数及工程应用... 60

4 岩石三轴卸围压破坏过程能量演化特征... 68

4.1 能量计算原理... 68

4.2 常规三轴压缩试验能量演化特征... 70

4.3 三轴卸围压试验能量演化特征... 79

4.4 基于能量演化特征的岩石损伤破坏分析... 101

4.5 巷道开挖卸荷能量演化规律... 104

5 岩石三轴卸围压破坏的声发射特征... 110

5.1 常规三轴压缩试验声发射特征... 110

5.2 三轴卸围压试验声发射特征... 118

5.3 基于声发射特征参数的岩石损伤破坏演化规律... 135

6 岩石三轴卸围压破坏过程的分形与混沌特征... 140

6.1 岩石（体）力学行为的非线性本质特征... 140

6.2 分形几何学与岩石力学... 143

6.3 混沌动力学与岩石力学... 151

6.4 岩石卸围压破坏过程的分形特征... 154

6.5 岩石卸围压破坏过程的混沌特征... 164

7 岩石三轴卸围压破裂失稳的前兆特征... 171

7.1 声发射波形信号频谱特征... 171

7.2 基于离散小波的岩石破裂失稳声发射特征... 181

7.3 基于分形特征的岩石破裂失稳声发射前兆... 190

7.4 声发射信号的混沌分叉特征... 199

7.5 基于耗散能的岩石破裂失稳过程的突变特征... 204

7.6 基于EMA的岩石破裂失稳多源联合分级预测... 208

参考文献... 211

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