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| 1 | 单轴压缩煤岩损伤演化及声发射特性研究显示文摘为建立声发射参数与岩石(煤岩)力学破坏机制的关系,更好地了解受载煤岩体的损伤演化规律,进一步揭示煤岩动力灾害演化过程及灾害时间效应产生机制,利用MTS815岩石力学测试电液伺服试验系统和8CHSPCI–2声发射检测系统,对单轴压缩煤岩的损伤演化及声发射特性进行试验研究,分析单轴压缩煤岩的声发射特性,提出基于'归一化'累积声发射振铃计数的损伤变量,建立基于声发射特性的单轴压缩煤岩损伤模型,得出煤岩的损伤演化曲线和方程。研究表明,声发射信息反映煤岩内部的损伤破坏情况,与其内部原生裂隙的压密及新裂隙的产生、扩展、贯通等演化过程密切相关,煤岩的声发射特征能较好地描述其变形和损伤演化特性。基于声发射特性的单轴压缩煤岩损伤模型是合理的。单轴压缩煤岩损伤演化过程可分为3个阶段: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。煤岩由变形至破坏可视为一逐渐发展过程:由变形、损伤的萌生和演化,直至出现宏观裂纹,再由裂纹扩展到破坏的全过程。 | 刘保县 黄敬林 王泽云 刘立 | 2009 | 岩石力学与工程学报2009，28，A01： | 146 |
| 2 | 周期荷载作用下盐岩声发射特征试验研究显示文摘通过改变恒幅荷载条件下的上限应力、下限应力以及加载速率等试验条件,基于声发射技术对盐岩疲劳损伤特征进行试验研究。试验发现,盐岩声发射信号出现在加载阶段和卸载初期,而砂岩声发射信号一般集中出现在上限应力处;盐岩疲劳寿命对下限的依赖程度大于砂岩;随着上限应力的增大,盐岩声发射振铃数增多。加载速率的提高会加速盐岩的疲劳破坏。通过对比声发射振铃数累计曲线和应变累计曲线,发现两者有很好的对应关系,说明二者在反映盐岩疲劳损伤时具有一致性。最后对盐岩进行3级变幅荷载试验,发现第3级声发射振铃数比相同上、下限应力的恒幅荷载条件下多,说明变幅荷载造成的盐岩损伤比恒幅荷载条件下严重。 | 任松 白月明 姜德义 杨春和 陈结 | 2012 | 岩土力学2012，33，6： | 35 |
| 3 | 岩石声发射技术研究进展显示文摘声发射(acoustic emission,简称AE)的事件数大小和源分布特征是岩石损伤演化过程的直接表征和反映,在岩土工程灾害预测与结构破坏监测中应用前景广泛。本文系统介绍了声发射的概念、研究简况和表征参数,及目前在基础试验与数值模拟、影响因素、损伤模式和工程应用等方面的研究进展。指出在岩石声发射机理、理论研究、试验标准制定等方面均需进一步深入研究,特别是声发射的基础试验和现场预警研究需特别加强,主要包括以下几点:三轴压缩、实时高温加载等复杂条件下岩石声发射定位研究;岩石损伤变形全过程(包括峰后)的声发射时空演化特征;不同损伤模式下的岩石声发射源特征及机理;基于声发射特征的岩石损伤演化规律;基于声发射时空演化特征的岩石失稳前兆识别等。 | 李核归 张茹 高明忠 吴刚 张艳飞 | 2013 | 地下空间与工程学报2013，9，S1： | 31 |
| 4 | 循环载荷作用下煤样能量转化规律和声发射变化特征显示文摘利用TAW–2000 k N三轴试验系统和SH–II声发射系统,对循环载荷下煤样能量转化规律和声发射特征开展研究。试验结果表明:通过煤样破坏形态和循环曲线规律,c05破坏瞬时突然崩裂,c06曲线破坏前出现明显塑性跳跃,c08局部失稳累计成扰动破坏,破坏时曲线不断波动。从能量转化角度分析失稳前兆,一次初判通过耗散能加速增长,弹性能达到峰值及弹性能量指数达到极大值,二次终判通过弹性能不变,塑性能增加。随着循环载荷的增加,耗散能整体呈现上升趋势。通过阻尼比评价煤样抗震性顺序为c06>c08>c05,结论与单轴抗压强度一致。以径向弹性能和体弹性能均呈现降低趋势和径向塑性能和体塑性能均呈现升高趋势作为失稳判据有一定参考。加载阶段声发射计数峰值呈现倒'梯形',卸载阶段声发射计数峰值呈现递减趋势。循环载荷加载前期Kaiser效应明显,后期Felicity效应明显。通过加载阶段和卸载阶段声发射特征参数变化规律可知,塑性能可以利用加载阶段声发射计数和能量表征,耗散能可以利用卸载阶段声发射计数表征;通过循环加卸载声发射特征参数变化规律,声发射累计计数与塑性能呈现一致规律,耗散能和声发射能量规律性一致。通过声发射能量突升和声发射幅值的突降来预判煤岩的失稳。 | 肖福坤 刘刚 申志亮 张峰瑞 王一斐 | 2016 | 岩石力学与工程学报2016，35，10： | 33 |
| 5 | 二长花岗岩三轴压缩下声发射特征围压效应的试验研究显示文摘岩石材料在受载情况下,发生变形和内部破裂,储存的部分能量以应力波的形式释放出来,产生声发射现象。采用三轴压缩试验和声发射试验,研究玲珑金矿二长花岗岩声发射特征与力学参数之间的关系。结果表明:(1)岩石试样在三轴试验条件下,其声发射特征基本符合岩石加载破坏过程中的4个阶段,其中压密阶段在围压对岩石材料的压实作用下没有明显体现出来。(2)通过分析围压对岩石记忆效应的影响得出,在相对低围压水平时,Kaiser效应显著性会随轴向应力水平提高而降低,Felicity效应显著增大;随着围压水平的提高,Kaiser效应显著增大,Felicity效应显著降低。(3)在声发射法测量地应力过程中采用三轴试验更为适合,三轴试验可消除应力环境不同和高应力水平Kaiser效应模糊所引起的误差,使测量值更接近实际岩体所处的应力状态。(4)随着围压水平的提高,岩石的抗压强度随之提高,岩石破裂前夕声发射特征参数呈现突发性特征,表现为突然激发出高能量振铃计数率、能量累积迅猛增加,并且伴随没有峰后曲线的岩石突然破裂现象。 | 纪洪广 张月征 金延 孔灵锐 | 2012 | 岩石力学与工程学报2012，31，6： | 27 |
| 6 | 利用声发射法和变形率变化法联合测定地应力显示文摘针对葡萄牙南部Neves-Corvo,SA(Somincor)矿区一垂直钻孔钻取的岩芯,利用声发射法(AE法)和变形率变化法(DRA法)联合测定该区域垂直向地应力。试验表明:矿区垂直向地应力呈现随深度增加而增加的趋势,但由于受褶皱、断裂等多种地质因素的影响,随深度的增加,由AE法和DRA法测得的地应力值差别也越大;通过AE和DRA试验曲线确定地应力在较大程度上依赖于对试验曲线中拐点的判断,而这种判断必须结合曲线本身的特点进行。在同一个试样上同时利用AE法和DRA法测定其地应力不仅是可行的,二者还可相互印证,确保了试验数据的可靠性。 | 谢强 邱鹏 余贤斌 Carlos Dinis da Gama | 2010 | 煤炭学报2010，35，4： | 24 |
| 7 | 北山花岗岩三轴压缩下声发射特征及损伤演化规律研究显示文摘为研究北山花岗岩在不同围压下的力学特征和损伤演化机制,选用MTS815FlexTestGT电液伺服岩石力学试验系统和PCI-2声发射系统开展三轴压缩声发射试验,建立基于声发射累计振铃计数率的三轴压缩下北山花岗岩损伤演化模型,分析其损伤特性和损伤演化规律。研究结果表明:(1)北山花岗岩在常规三轴压缩条件下,力学、声发射参数均表现出明显的围压效应,适当提高初始围压,是促进原生裂隙快速闭合、阻碍新生裂隙形成发展的有效途径;(2)通过对应力-时间-声发射参数曲线分析可知,声发射振铃计数率的不同时段、能量累计数的5个阶段与岩石受压变形的5个阶段有着良好的对应关系;(3)将损伤演化过程划分为损伤形成阶段、损伤稳定增长阶段、损伤加速增长阶段和损伤破坏阶段,可合理地反应北山花岗岩在不同围压、不同破裂阶段的变形和破坏特征。 | 孙雪 李二兵 段建立 濮仕坤 谭跃虎 韩阳 赵昱乔 | 2018 | 岩石力学与工程学报2018，37，A02： | 21 |
| 8 | 岩石声波-声发射一体化测试装置的研制与应用显示文摘为了研究岩石破裂过程中的超声波波速值和声发射活动规律,自主研发了一套岩石声波、声发射一体化同步测试装置,它主要由声波测试系统、声发射测试系统和数据采集、存储、处理系统三部分组成。声波和声发射测试系统通过试验机底座接口与数据采集、存储、处理系统相连,并受后者控制,可以独立的同步监测岩石的波速与声发射信息;数据采集、存储、处理系统可以实时采集、存储两类声学数据,并实现二者的识别、筛分及后期处理。为了验证该装置的适用性,将其应用于盐岩、大理岩、花岗岩的单轴加载试验及盐岩的三轴加载试验中,均获得了较为理想的波速-应力变化规律、岩石声发射活动趋势及震源定位图。结果表明,所研发的测试装置可以满足单轴、三轴应力状态下岩石破裂过程中声波与声发射信息的同步监测,设备性能稳定,测试数据精度较高,可为探索岩体的破裂损伤机制及损伤评价提供重要的研究手段。 | 李浩然 杨春和 陈锋 马洪岭 巫尚蔚 | 2016 | 岩土力学2016，37，1： | 16 |
| 9 | 岩石变形破坏次声异常的能量特征研究显示文摘采用室内试验方法,对8组砂岩试件进行了压缩破坏试验,同步记录岩石变形破坏过程中的次声信号,采用小波分析方法对异常信号的能量特征进行了分析研究。结果表明:岩石变形破坏次声异常信号能量主要集中在3.91~7.81 Hz的中频段和7.81~15.62 Hz的高频段两个频率范围内,其中中频段能量大于高频段能量,同时在低频段0~3.19Hz内也存在一定的能量分布,通过不同频段能量分布对比,可对信号进行识别;随着岩石变形破坏程度的增加,次声异常信号的中低频段能量在相对减少,而高频段能量相对增加,在岩石临近破坏前,次声信号的中低频段能量与高频段能量的比值接近1。以上几个方面特征的发现,为岩石变形破坏的次声异常信号识别及破坏前兆预警提供了重要的依据。 | 徐洪 周廷强 | 2016 | 岩土工程学报2016，38，6： | 16 |
| 10 | 煤岩卸荷变形损伤及声发射特性显示文摘深部开采引起的煤岩卸荷损伤破坏的机理与连续加载机理不同,从卸荷的角度研究煤岩动力灾害成为研究煤岩动力灾害问题的一个新的发展方向。利用MTS815岩石力学测试电液伺服试验系统和8CHS PCI-2声发射检测系统,对煤岩卸荷变形损伤及声发射特性进行了研究。研究表明,煤岩卸荷破坏表现为强烈的脆性破坏,且具有突发性,多呈张剪复合型破坏形式;煤岩卸荷的累积声发射振铃计数演化曲线可反映煤岩卸荷损伤的演化过程;煤岩卸荷破坏过程可分为3个阶段:损伤弱化阶段、损伤稳定发展阶段、损伤加速发展阶段;在煤岩开采过程中,围压被卸除,煤岩体迅速进入到煤岩卸荷损伤破坏的第3阶段,损伤迅速累积并发生突发性断裂破坏,煤岩动力灾害随即发生。 | 刘保县 李东凯 赵宝云 | 2009 | 土木建筑与环境工程2009，31，2： | 15 |
| 11 | 三轴压缩下花岗岩声发射Kaiser点信号频段及分形特征显示文摘采用高、低两种频率的声发射(AE)通道,对花岗岩试件完成了1~30 MPa围压范围内的循环加卸载AE试验。首先根据应力-时间-计数准则确定了Kaiser点。然后运用小波包频段分解法与G-P算法,分别对Kaiser点及相邻点的频段能量分布特征与AE能量关联维数进行了研究。研究结果表明:两种频率通道中接收到的AE振铃计数特征主要区别为数值大小,但整体的变化趋势基本相同,故Kaiser点出现的位置也基本相同;在Kaiser点频段特征方面,围压对Kaiser点特征频段变化规律的影响不明显;轴向相对应力水平小于63.67%时,Kaiser点特征频段为频段0~62.5 k Hz和187.5~250 k Hz;轴向相对应力水平大于69.06%时,Kaiser点特征频段为62.5~125 k Hz;Kaiser点的AE能量关联维数均小于其相邻点。 | 曾鹏 纪洪广 高宇 孙利辉 蒋华 李成江 张子健 | 2016 | 煤炭学报2016，41，S2： | 11 |
| 12 | 二长花岗岩三轴加卸载过程中声发射特征分析显示文摘为认识二长花岗岩在不同受载路径条件下破坏过程中声发射特征,通过三轴循环加卸载压缩试验和声发射试验,分析了玲珑金矿二长花岗破坏过程应力应变曲线和声发射特征参数的关系,结果表明:(1)在花岗岩的循环加卸载过程中,声发射信号主要出现在加载期的超过前一循环最大值的阶段和卸载过程的初期,弹性加载和卸载阶段后期基本无声发射现象;(2)岩石声发射活动与岩石变形破坏过程以及能量释放特征规律密切相关,在对二长花岗岩的加卸载试验的过程中,随着加卸载的进行,存在着声发射活动的活跃期和相对平静期;(3)主破裂阶段及峰后相对应力较高的时期所释放的能量要远高于卸荷阶段的初期、塑性变形的中后期这两个活跃期释放的能量,该阶段绝大部分的弹性应变能释放出来;(4)在岩石试样初期的循环加卸载过程中,岩石内部塑性破坏程度较低,Kaiser效应显著,后期的循环加卸载过程中即塑性阶段的中后期,Felicity效应显著;(5)岩石进入塑性变形的中后期,微破裂发展至破坏阶段,裂纹大量扩展、贯穿,形成宏观裂缝,弹性应变能大量释放,AE信号强烈,当达到塑性中后期的标志点时,岩石试件即到了主破裂的前夕。 | 周煜 纪洪广 张月征 侯昭飞 向鹏 | 2017 | 地下空间与工程学报2017，13，2： | 8 |
| 13 | 高温三轴应力下大理岩损伤演化与声发射活动特征研究显示文摘为了揭示温度影响下的大理岩裂隙发展与损伤演化规律,利用岩石高温三轴伺服试验机与声发射测试系统,研究了30、60、90、120、150℃条件下的大理岩变形破坏特征与声发射活动规律。研究结果表明,高温作用下大理岩三轴压缩破坏经历压密和弹性变形阶段、塑性变形阶段、延性破坏阶段以及失稳破坏阶段共4个阶段,且试验温度越高,压密变形阶段和延性破坏阶段历时越长,岩石由弹脆性破坏逐步向弹塑性破坏转化。大理岩峰值强度、弹性模量和内摩擦角随温度升高而降低。岩石的声发射活跃度和声发射定位与宏观裂纹的对应性随试验温度的升高而降低。分析大理岩损伤演化过程的声发射信号幅值、撞击、振铃计数、声发射能量、峰值频率和b值特征发现,声发射幅值波动较小、温度敏感性较差,峰值频率和b值参数可以较好地表征岩石内部的裂纹发展情况,且峰值频率的温度敏感性最佳,可优选作为岩石破裂失稳的预测指标。三轴压缩破坏过程中大理岩产生张剪复合裂纹,并以剪切裂纹占主导,高温抑制了岩体内部裂纹的萌生,试验温度越高,岩石的张拉破坏越弱、剪切破坏越强。该研究成果为揭示岩石热损伤机制及工程热害预报提供了参考。 | 李浩然 王子恒 孟世荣 赵维刚 陈锋 | 2021 | 岩土力学2021，42，10： | 8 |
| 14 | 加载方向变化对细晶花岗岩凯塞效应的影响显示文摘进行了单轴压缩试验条件下重复加载时加载方向变化对细晶花岗岩凯塞效应的影响试验研究。试验发现,加载方向不变或加载角度变为7°时,岩石的凯塞效应明显;加载角度为10°和15°时,部分试件由于受试验环境、试件加工等因素的影响观测不到凯塞效应。试验统计数据表明,重复加载时加载方向变化越大,其凯塞效应越弱。研究同时发现:加载方向变化对凯塞效应的影响还取决于岩石的受力状态,单轴压缩状态下,岩石受力状态单一,重复加载时加载方向的轻微变化不会影响岩石对历史应力的记忆能力;劈裂状态下,圆盘试样应力状态复杂,加载方向的轻微变化足以引起试样内应力的重分布,进而影响岩石的凯塞效应。 | 谢强 江小城 余贤斌 Carlos inis da Gama | 2010 | 煤炭学报2010，35，10： | 6 |
| 15 | 砂岩脆性临界破坏声发射信息应力比分析显示文摘根据岩石脆性破坏的本构方程和三维重整化理论,推导出了岩石破裂前声发射信号激增的临界点所对应的应力和岩石峰值应力比值的数学表达式。通过测试深部紫红色砂岩单轴加载变形破裂全过程中力学与声发射特征,得到了全过程力学特征曲线、声发射能量累计数等相关数,发现岩石破裂前声发射突增点所对应的应力与岩石临界点相对应。单轴刚性加载条件下岩石脆性破裂前声发射突增点所对应的应力与峰值应力比值大部分近似在74%左右,误差在±9%以内。 | 孙强 薛雷 朱术云 | 2012 | 岩土力学2012，33，9： | 5 |
| 16 | 岩石微观能量演化与宏观力学行为的关联研究显示文摘通过三轴应力条件下大尺度岩石破坏声发射试验,得到了三类岩石(花岗岩、砂岩、大理岩)破坏全过程力学特征和声发射特征。试验过程中记录到大量的声发射信息,能够反映岩石试件内部每一个损伤(微裂纹)发生的时间、地点和强度。通过声发射速率过程理论分析,导出声发射累积能量释放的表达式,该表达式反映了岩石破坏过程中的损伤演化状况。此外,对三类岩石的损伤本构行为进行了研究。结果表明,该理论计算模型可以反映岩石类脆性材料的损伤本构行为,进而对其宏观力学行为进行描述。 | 张晖辉 刘峰 常福清 | 2011 | 硅酸盐通报2011，30，4： | 3 |
| 17 | 二长花岗岩受力记忆的声发射检测试验研究显示文摘为研究岩石类材料的受力记忆能力,本文采取三轴循环加卸载的力学试验和声发射试验方法,获取了二长花岗岩受力过程中的应力-应变曲线及声发射特征参数数据。分析表明:(1)在加卸载过程中,初始压密阶段、弹性阶段、塑性阶段、峰后阶段四个阶段声发射特征明显,循环过程中Kaiser效应十分明显。(2)在较低应力水平阶段,Kaiser效应现象较为明显;在较高应力水平阶段,Felicity效应现象较为明显。(3)岩石试样对应变的记忆准确度要高于对应力的记忆准确度,岩石的物性参数(应变)记忆能力要明显好于状态参数(应力)。 | 张月征 纪洪广 侯昭飞 常量 | 2015 | 应用声学2015，34，2： | 2 |
| 18 | 花岗岩脆延破坏过程声发射与损伤特性模拟研究显示文摘为了研究花岗岩脆性和延性破坏过程的声发射特性和损伤演化机制,通过花岗岩单轴试验和颗粒流程序进行了不同围压试验,获得了花岗岩破坏过程中的声发射曲线并再现了内部损伤演化过程。试验结果表明:花岗岩脆延破坏分界围压约为100 MPa;花岗岩脆性破坏时最大声发射强度的滞后效应受围压影响显著,围压越大滞后效应越不明显,延性破坏时最大声发射强度与峰值应力同时出现,滞后效应消失。花岗岩脆性破坏声发射曲线为单峰型,延性破坏声发射为平缓曲线。脆性破坏花岗岩内部严重损伤区少且分布集中,损伤区裂隙发展方向单一,延性破坏内部损伤区多且遍布整个试样,损伤区裂隙主要沿2个相互正交方向发展;花岗岩破裂角随围压增大逐渐减小,由低围压下的破裂面转变为高围压下的破碎带,低围压脆性破坏花岗岩被破裂面切割成数块,高围压下延性破坏呈粉碎性状态。 | 王云飞 杨文选 焦华喆 王立平 赵洪波 | 2016 | 长江科学院院报2016，33，7： | 1 |
| 19 | 四点弯曲试验条件下页岩的声发射特性显示文摘利用PXWAE型声发射系统进行了四点弯曲试验条件下页岩的声发射试验研究,试验中记录了岩样所受的最大弯曲应力、弯曲应变、声发射事件数、声发射能量等多个参数。研究发现,垂直页岩层理施加荷载时,在四点弯曲试验条件下其凯塞效应是存在的,凯塞点可以直接通过应力与累计声发射事件数曲线得出;但受自身水平层理结构及局部破坏的影响,应变在受载过程中会发生松弛现象,不易直接由应变-声发射试验曲线判断出岩石的凯塞点,必须结合其它试验数据以及岩样的最终破坏形态综合判断。弯曲应力状态下岩石的声发射特性研究对于利用声发射技术进行矿区顶板或隔层的稳定性监测具有一定的工程指导意义。 | 谢强 王志委 余贤斌 Carlos Dinis da Gama | 2010 | 重庆大学学报(自然科学版)2010，33，6： | 1 |
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