中文摘要 | 第3-5页 |
英文摘要 | 第5-6页 |
1 绪论 | 第17-27页 |
1.1 研究的目的及意义 | 第17-18页 |
1.2 国内外研究现状及问题 | 第18-24页 |
1.2.1 岩石应力记忆特性的试验研究现状 | 第18页 |
1.2.2 岩石声发射试验的影响因素研究现状 | 第18-20页 |
1.2.3 岩石应力记忆特性的理论研究现状 | 第20页 |
1.2.4 岩石应力记忆特性的声发射信号处理研究现状 | 第20-24页 |
1.2.5 存在的问题 | 第24页 |
1.3 主要研究内容、方法和技术路线 | 第24-27页 |
1.3.1 主要研究内容 | 第24-25页 |
1.3.2 研究方法 | 第25页 |
1.3.3 技术路线 | 第25-27页 |
2 试验方案描述及降噪方法 | 第27-45页 |
2.1 试验设备 | 第27-30页 |
2.1.1 加载系统 | 第27-28页 |
2.1.2 声发射采集系统 | 第28-30页 |
2.2 试件制作 | 第30-35页 |
2.2.1 圆柱形试件 | 第31-33页 |
2.2.2 棱柱体试件 | 第33-34页 |
2.2.3 圆盘试件 | 第34-35页 |
2.3 试验方案 | 第35-41页 |
2.3.1 圆柱体轴压试验 | 第36-39页 |
2.3.2 棱柱体三点弯曲试验 | 第39-40页 |
2.3.3 圆盘劈裂试验 | 第40-41页 |
2.4 降噪方式 | 第41-42页 |
2.4.1 定位分析 | 第41-42页 |
2.4.2 橡胶垫片降噪方法 | 第42页 |
2.5 小结 | 第42-45页 |
3 不同时间间隔对岩石应力记忆影响的试验研究 | 第45-93页 |
3.1 引言 | 第45页 |
3.2 Kaiser点的判别及评价标准 | 第45-48页 |
3.2.1 Kaiser点的识别方法 | 第45-46页 |
3.2.2 声发射特征参数的选用 | 第46-48页 |
3.2.3 Kaiser点的评价标准 | 第48页 |
3.3 直接加载至破坏的声发射试验(无时间延迟) | 第48-57页 |
3.3.1 Z1组圆柱体轴心受压试验 | 第48-51页 |
3.3.2 F1组棱柱体三点弯曲试验 | 第51-53页 |
3.3.3 Y1组圆盘劈裂试验 | 第53-57页 |
3.4 多级循环加载的声发射试验(无时间延迟) | 第57-64页 |
3.4.1 Z2组圆柱体轴心受压循环加载 | 第57-59页 |
3.4.2 F2组棱柱体三点弯曲循环加载 | 第59-61页 |
3.4.3 Y2组圆盘劈裂循环加载 | 第61-64页 |
3.5 圆柱体试件轴心受压时间延迟的声发射试验 | 第64-77页 |
3.5.1 ZA组试件 60d时间延迟试验 | 第64-70页 |
3.5.2 ZD组不同尺寸试件 60d时间延迟试验 | 第70-72页 |
3.5.3 ZN组浸水试件时间延迟试验 | 第72-75页 |
3.5.4 ZE组花岗岩时间延迟试验 | 第75-77页 |
3.6 棱柱体试件三点弯曲时间延迟的声发射试验 | 第77-83页 |
3.6.1 FA组试件 60d时间延迟试验 | 第78-83页 |
3.7 圆盘试件劈裂时间延迟的声发射试验 | 第83-89页 |
3.7.1 Y组试件 60d时间延迟试验 | 第83-89页 |
3.8 对砂岩Kaiser效应时间延迟试验结果的一些思考 | 第89-90页 |
3.8.1 试验重要结论梳理 | 第89-90页 |
3.8.2 试验对理论分析的启示 | 第90页 |
3.9 小结 | 第90-93页 |
4 岩石声发射信号的时频分析 | 第93-131页 |
4.1 引言 | 第93页 |
4.2 声发射信号波形处理方法的选取 | 第93-101页 |
4.2.1 短时傅里叶变换的优点 | 第93-96页 |
4.2.2 分析方法的选取 | 第96页 |
4.2.3 海量波形数据的处理 | 第96-98页 |
4.2.4 主频与次主频 | 第98-100页 |
4.2.5 短时傅立叶变换方法的实现 | 第100-101页 |
4.3 圆柱体轴心受压声发射波形时频特征 | 第101-108页 |
4.3.1 波形数据选择 | 第101-102页 |
4.3.2 时频分析 | 第102-108页 |
4.4 圆柱体轴心受压声发射波形时频特征(浸水) | 第108-112页 |
4.4.1 波形数据选择 | 第108-109页 |
4.4.2 时频分析 | 第109-112页 |
4.5 棱柱体三点弯曲声发射波形时频特征 | 第112-117页 |
4.5.1 波形数据选择 | 第112-113页 |
4.5.2 时频分析 | 第113-117页 |
4.6 圆盘劈裂声发射波形时频特征 | 第117-121页 |
4.6.1 波形数据选择 | 第117-118页 |
4.6.2 时频分析 | 第118-121页 |
4.7 Kaiser点的频率特征及自动搜索方法 | 第121-129页 |
4.7.1 Kaiser点频率特征 | 第122-124页 |
4.7.2 Kaiser点自动搜索方法 | 第124-129页 |
4.8 小结 | 第129-131页 |
5 砂岩Kaiser效应时间延迟机理分析 | 第131-157页 |
5.1 引言 | 第131-132页 |
5.2 与Kaiser效应时间延迟有关的岩石特性 | 第132-136页 |
5.2.1 岩石的声发射源 | 第132页 |
5.2.2 应力应变关系 | 第132-133页 |
5.2.3 岩石破坏的类型 | 第133-134页 |
5.2.4 裂纹的三种基本类型 | 第134页 |
5.2.5 缺陷的塞积与微裂纹的成核 | 第134-135页 |
5.2.6 微裂纹的亚临界扩展 | 第135页 |
5.2.7 裂纹扩展阻力R | 第135-136页 |
5.3 砂岩单轴压缩试验下的Kaiser效应时间延迟机理分析 | 第136-142页 |
5.3.1 试验结果对Kaiser效应时间延迟机理的启示 | 第136-137页 |
5.3.2 轴心受压试验Kaiser效应时间延迟的二维弹性分析 | 第137-142页 |
5.4 砂岩三点弯曲试验下的Kaiser效应时间延迟机理分析 | 第142-144页 |
5.4.1 试验结果对Kaiser效应时间延迟机理的启示 | 第142页 |
5.4.2 三点弯曲试验Kaiser效应时间延迟的二维弹性分析 | 第142-144页 |
5.5 砂岩圆盘劈裂试验下的Kaiser效应时间延迟机理分析 | 第144-147页 |
5.5.1 试验结果对Kaiser效应时间延迟机理的启示 | 第144页 |
5.5.2 圆盘劈裂试验Kaiser效应时间延迟的二维弹性分析 | 第144-147页 |
5.6 Kaiser效应时间延迟的数值分析 | 第147-154页 |
5.6.1 模拟软件选择 | 第147-148页 |
5.6.2 粘结模型选择 | 第148页 |
5.6.3 数值模型设计 | 第148-150页 |
5.6.4 数值模拟裂纹和声发射实测数据对比 | 第150-151页 |
5.6.5 三维裂纹开裂的群效应 | 第151-152页 |
5.6.6 轴心压缩试验Kaiser效应的时间延迟数值模拟 | 第152-154页 |
5.7 砂岩的应力记忆规律 | 第154-155页 |
5.8 小结 | 第155-157页 |
6 结论与展望 | 第157-161页 |
6.1 全文总结 | 第157-159页 |
6.2 本文主要创新点 | 第159页 |
6.3 进一步研究的展望 | 第159-161页 |
致谢 | 第161-163页 |
参考文献 | 第163-173页 |
附录 | 第173-174页 |
A. 作者在攻读博士学位期间撰写的主要学术论文 | 第173页 |
B. 作者在攻读博士学位期间参加的科研项目 | 第173-174页 |
C. 作者在攻读博士学位期间参加的申请的发明专利 | 第174页 |