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1、ISSN1005-2763矿业研究与开发第28卷第3期2008年6月CN43-1215/TDMININGR&D,Vol.28,No.3Jun.20083基于信息融合技术的岩石单轴压缩破坏特征苗金丽,宫伟力,李德建(中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院,北京100083)摘要:研究岩石破坏机理只就单一测试手段往往缺乏对比过程的声发射试验研究,对不同阶段声发射特征进性,在进行煤岩和花岗岩的单轴压缩试验的同时,进行了红行了总结;王向阳[2]进行了煤岩破坏前兆的红外与外摄像和声发射检测。根据单轴压缩试验,获得了应力-应[3]声发射特
2、征研究;赵毅鑫也进行了单轴压缩条件变全过程曲线,对试验过程中的红外图像和声发射信号进行[4]下煤岩的红外图像与声发射特征的研究;王学滨了分析。综合分析结果表明,岩石破坏过程是其能量的转化研究了单轴压缩剪切破坏力学模型条件下的岩石轴过程,不同阶段岩石破坏的机制不同;岩石在单轴压缩试验向与侧向能量耗散关系。此外潘长良、付小敏、谢条件下其内部应力状态复杂,破坏过程的演化是从局部破坏[5~8]强、逢焕东等也对单轴压缩条件下的声发射进到整体破坏的过程。关键词:红外摄像;声发射;时频特征;单轴压缩行了分析。以往研究结果表明对岩石在单轴压缩
3、条中图分类号:O319.56文献标识码:A件下的破坏机理并没有完全了解。本文根据多种测文章编号:1005-2763(2008)03-0022-03试手段的信息融合技术,对试验结果进行第二次分析,以能量转化为主线,解释单轴应力条件下的煤岩StudyonFailureCharacteristicsofRockunderUniaxial和花岗岩破坏机理。CompressionBasedonInformationFusionTechnologyMiaoJinli,GongWeili,LiDejian1试验条件及设备(SchoolofM
4、echanicsandCivilEngineering,ChinaUniversity本试验采用3套设备系统,分别是日本导津全ofMining&Technology,Beijing,100083,China)自动液压伺服刚性试验机、北京PXWAE声发射检Abstract:Thestudyonthefailuremechanismofrockonlybyonetestmethodusuallyislackingincontrast.Theuniaxialcom2测系统及TVS-8100MKII红外摄像系统。pressiontes
5、tsofcoal-rockandgranitewerecarriedout,atthe试验用岩石分别取自黑龙江鹤岗南山煤矿煤层sametime,thetestofinfraredimagingandacousticemission和我国海南某军事基地的海下花岗岩。motioningweremadeonthesamples.Thecompletestress-1.1试验条件straincurvesofthesampleswereobtainedbytheuniaxialcom2进行单轴试验的试件为长方体板状,加载方向pressi
6、ontests,andtheinfraredimagesandacousticemission为长轴方向,采用位移控制,花岗岩加载速率为signalswereanalyzed.Theresultsofcomprehensiveanalysis0.0005mm/s,煤岩加载速率为0.001mm/s。showthattheprocessofrockfailureisaprocessofenergytrans21.2单轴试验加载系统formationinfact,thefailuremechanismofrockisnotsamei
7、n单轴加载试验系统由试验机及其辅助设备组thedifferentphaseoffracture,theinteriorstressfieldofrockisverycomplexunderuniaxialcompressioncondition,therock成。最大静载荷为750kN,荷载精度小于0.5%,自failureisaprocessofevolutionfromlocalcracktowholefrac2动记录试验过程中力和位移数据。ture.1.3声发射监测系统KeyWords:Infraredimaging,A
8、cousticemission,Time-fre2在单轴压缩全过程中,进行双通道声发射信号quencycharacteristics,Uniaxialcompression检测。传感器频率150kHz,采样频率1M,设置采单轴抗压强度是评价岩石基本力学特性必不可样触发电平3.