【摘 要】
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对红砂岩进行了蠕变声发射定位试验,分析了声发射震源在沿加载方向与垂直于加载方向上的演化规律.在此基础上,以固定的时间窗口和时间步距,计算并研究了震源zi值与ri值的分形维数特征.试验结果表明:当蠕变应力等于或大于损伤应力时,声发射震源时空演化规律反映的是微裂纹萌生、成核与扩展、贯通的过程.微裂纹的萌生主要产生于减速蠕变阶段,在此过程中微裂纹在沿加载方向与垂直加载方向上,表现为自试件端部与外壁向试件中心演化的过程,并且zi值与ri值的分形维数总体呈现减小的特征.微裂纹的成核过程出现在等速蠕变阶段,其位置位于
【机 构】
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江西理工大学资源与环境工程学院,江西赣州341000;北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室,北京100083;江西理工大学资源与环境工程学院,江西赣州341000
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对红砂岩进行了蠕变声发射定位试验,分析了声发射震源在沿加载方向与垂直于加载方向上的演化规律.在此基础上,以固定的时间窗口和时间步距,计算并研究了震源zi值与ri值的分形维数特征.试验结果表明:当蠕变应力等于或大于损伤应力时,声发射震源时空演化规律反映的是微裂纹萌生、成核与扩展、贯通的过程.微裂纹的萌生主要产生于减速蠕变阶段,在此过程中微裂纹在沿加载方向与垂直加载方向上,表现为自试件端部与外壁向试件中心演化的过程,并且zi值与ri值的分形维数总体呈现减小的特征.微裂纹的成核过程出现在等速蠕变阶段,其位置位于试件的中心部位.而后,随着蠕变时间的增大,微裂纹步入扩展阶段,此时微裂纹演化表现为自试件中心向端部与外壁方向扩展的过程.对应的zi值与ri值的分形维数均处于较低水平,该特征可作为微裂纹步入成核与扩展过程的标志.微裂纹的贯通产生于加速蠕变阶段,在此过程中沿加载方向上微裂纹主要分布于试件轴向中上部与中下部,而在垂直加载方向上微裂纹遍布试件半径方向,但震源zi值与ri值的分形维数均随着蠕变时间的增大而小幅度上升,该特征可作为微裂纹步入贯通过程的标志.该研究结果可为探索岩石蠕变细观机制与蠕变破坏预测方法提供理论与试验支撑.
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