基于声发射数据的脆性材料损伤表征研究

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1、万方数据分类号UDC密级学位论文作者姓名：指导教师：申请学位级别：学科专业名称：论文提交日期：学位授予日期：评阅人：朱力艳康玉梅副教授东北大学资源与土木工程学院硕士学科类别：工学结构工程2014年6月论文答辩日期：2014年6月2014年7月答辩委员会主席：张国联教授沙成满副教授陈四利教授东北大学2014年06月万方数据AThesisinStructuralEngineering㈣删删删删洲

2、JjJJ川㈣Y2996012Theresearchfordamagecharacterizationofbrittlemate

3、rialbasedonthLeacousticemissiondataByZhuLiyanSupervisor：AssociateProfessorKangYumeiNortheasternUniversityJune2014万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：椿力

4、您日期：劢f午．石。弓p学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年口一年半口学位论文作者签名：年力施签字日期：仍峥。6、如两年口翩垂名：弓轧砌签字日期：≥刀f够∥、弓0<，／’●tL，，万方数据东北大学硕士学位论文摘要基于声发射数据的脆性材料损伤表征研究摘要

5、在外力作用下仅产生很小的变形就发生破坏断裂的材料称为脆性材料，如岩石等。脆性材料受力达到一定程度时会突然发生破坏，这种突发的、没有预兆的破坏将会给工程带来严重的灾害，因此利用声发射技术对脆性材料损伤进行实时监测，研究其内部损伤破坏过程具有重要意义。岩体的稳定性受水分的影响很大，岩石受水浸湿后使岩石力学性质受到影响，导致岩石强度降低，塑性变形成份增加。含水岩石与干燥岩石的声发射规律有很大不同。同一试样饱和状态下的声发射特征和干燥状态下的声发射特征有较大差异，而且这种差异随着含水率的变化而变化。本文通过岩石的单轴压缩声发

6、射试验，利用小波变换的方法对不同饱和度岩石的声发射信号进行处理，并用声发射参数的方法研究岩石的损伤表征。(1)根据小波变换的理论，研究利用小波变换对声发射信号的不同频带能量提取的方法；利用这种方法对不同饱和度的完整砂岩和有初始损伤砂岩的单轴压缩试验的声发射信号进行处理，提取各频带的信号的能量，通过分析各频带的能量得到能够表明声发射信号能量分布规律的特征频带和其声发射信号的主频带，并得到其声发射信号频带能量的分布规律。(2)对闪长岩单轴压缩的声发射试验的数据进行分析。首先分析闪长岩的声发射信号的特性：根据声发射信号的活

7、动情况反映岩石整个破坏过程的损伤情况，分析损伤初期、损伤演化和失稳破坏各阶段的声发射信号的活动情况。其次利用小波变换的方法对闪长岩声发射信号进行处理，得到闪长岩的声发射信号能量主要分布频带。最后根据岩石损伤变量与应变和声发射参数的定量关系式，利用闪长岩声发射的相对能量累积计数与相应的应变的数据，通过MATLAB拟合得出闪长岩损伤变量D的公式以及其损伤的应力应变关系式，理论的损伤应力应变曲线与试验应力应变曲线比较吻合，验证了闪长岩损伤变量公式的准确性。关键词：含水岩石；声发射；小波变换；频带能量：损伤表征III万方数据

8、查!!查兰硕士学位论文AbstractTheresearchfordamagecharacterizationofbrittlematerialbasedontheacousticemissiondataMaterialwithonlysmalldeformationundertheactionofexternalforceOccursbrokenfracture，suchmaterialsareknownasbrittlematerial，suchasrock，etc．Brittlematerialbreakage

9、occurssuddenlywhenitsstressreachestoacertaindegree，andsuchdestructionwillbringseriousdisasterengineering，SOusingacousticemissiontechniqueformonitoringbrittlematerialdamagein