关于岩石破裂过程中的电磁辐射的研究可以追溯到20世纪70年代初期,该现象最初被应用在地震监测与预报领域。基于电磁波的方法对水利工程基岩开裂过程进行监测具有重要现实意义。然而,关于此类课题的研究成果并不多,而且已有的实测与室内试验都缺乏系统性的论述,所得结论对工程指导意义也比较有限。基于此,本文选取了四种不同岩石(花岗岩、玄武岩、砂岩、大理岩)作为研究对象,针对不同岩性对岩石开裂的电磁辐射机理进行研究,该研究工作不仅具有重要工程应用意义,同时具有较高理论价值。本文的主要研究内容与成果如下:(1)为研究岩石开裂过程中的电磁辐射机理,本文研制了一套用于观测弱电磁材料破坏过程电磁辐射的试验系统,该系统主要由电磁屏蔽、信号接收及记录、加载系统等部分构成。将花岗岩、玄武岩、砂岩、大理岩这四种典型的岩石作为研究对象,对相应试件开展单轴压缩、三点弯曲、巴西圆盘实验,进而得到四种岩石的单轴抗压强度、弹模、泊松比、断裂韧度、以及抗拉强度等基本力学参数,支撑后续的电磁辐射机理实验研究。(2)针对四种不同岩石的试件开展自膨胀破坏试验。对试件自膨胀开裂破坏过程中的裂纹形态进行讨论,在此基础上总结了岩性对岩石自膨胀开裂破坏特征的影响规律。结合试验结果,对岩石破坏过程中的电磁辐射波形、辐射强度、辐射频率等电磁辐射特征进行统计分析,进而揭示了不同岩性对岩石开裂电磁辐射机理影响。(3)在岩石应力集中产生极化的基础上,引入了裂纹尖端的应力场、位移场和赫兹振子的电磁场,从理论上推导了岩石开裂产生的电磁辐射波形公式。进而分析电磁辐射强度与岩石力学参数的关系、不同方向上的辐射强度与频率的关系,理论分析与实验结果一致,相关理论有普遍意义。