软岩声发射序列分形特征研究

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1、第42卷第6期中国测试Vol.42No.62016年6月CHINAMEASUREMENT&TESTJune，2016doi院10.11857/j.issn.1674-5124.2016.06.003软岩声发射序列分形特征研究沈忠袁付小敏袁黄兴建袁张昕袁宾婷婷（成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室，四川成都610059）摘要院为研究软岩声发射序列的分形特征袁在MTS815程控伺服刚性试验机上袁对膏质泥岩尧粉砂岩尧页岩进行单轴压缩下的声发射试验遥结果表明院声发射序列分形是有限度的袁超过一定限度不再分形曰随相空间维数m的增加

2、袁双对数图整体下移且无标度区变窄袁同时关联维数D呈现出增加-稳定-发散的发展过程曰3类岩石均在应力水平40%耀50%时袁关联维数D值最大袁随后声发射活动在主破裂附近产生丛集现象袁关联维数降低至较低水平曰声发射分形维数的演化表现为野波动-上升-有起伏的整体下降冶链式模式袁同时得出损伤破裂的分形识别模式为野峰值-第2波峰冶模式或称野反对号渊冤冶模式遥据此为岩体稳定性监测提供一种新的识别方法遥关键词院声发射曰振铃计数率曰分形曰相空间维数曰关联维数文献标志码院A文章编号院1674-5124渊2016冤06-0009-05Studyonthef

3、ractalcharacteristicsofacousticemissionsequenceofsoftrockSHENZhong，FUXiaomin，HUANGXingjian，ZHANGXin,BINTingting（StateKeyLaboratoryofGeohazardPreventionandGeoenvironmentProtection，ChengduUniversityofTechnology，Chengdu610059，China）Abstract:Inordertostudyonthefractalcharac

4、teristicsofacousticemission（AE）sequenceofsoftrock，AEtestofthegypsummudstone，finesandstoneandshalewascarriedoutintheMTS815programmableservorigiditytestingmachineunderuniaxialcompression.TheresultsshowthatthefractalofAEsequenceislimited，andexceedingacertainlimitisnolonger

5、afractal;withtheincreaseofphasespacedimension（m），doublelogarithmicdiagrammovedown，scale-freezoneisnarrowedandthecorrelationdimension（D）showsthedevelopmentprocessofincrease-stabilization-dispersionatthemeantime;whenthreetypesofrocksareinthestresslevelof40%-50%，thecorrela

6、tiondimension（D）isthebiggest，andthentheAEproducehastheclusterphenomenonnearthemainruptureandthecorrelationdimensionreducestoalowlevel;theevolutionofAEfractaldimensionisvolatility-rose-declinewithfluctuationsandfractalrecognitionpatternofdamageanddestructionis“peaktothes

7、econdpeak”modeorcalled“againstture（）”mode.Thisprovidesanewrecognitionmethodformonitoringthestabilityofrockmass.Keywords:acousticemission；ringingcountsrate；fractal；phasespacedimension；correlationdimension0引言产生缺陷的闭合尧生长乃至贯穿破坏遥伴随此过程的岩石是一个天然的复杂地质体袁在荷载作用下发展诱发能量以弹性波的形式释放袁即声发射现

8、象遥收稿日期院2015-12-20曰收到修改稿日期院2016-01-28基金项目院国家自然科学基金项目渊41272321冤作者简介：沈忠渊1990-冤袁男袁湖北襄阳市人袁硕士研究生袁专业方向为岩土工程遥通信作者：付小敏（