岩石声发射的分维特性及其与破裂关系研究

"单轴压缩下的岩石声发射及其分维特征研究是由季明、高峰和徐小丽合作完成的一篇首发论文，发表于中国矿业大学的相关期刊。该研究主要关注岩石在单轴压缩下的声发射现象，这是一种材料受力变形或断裂时，以弹性波形式释放应变能的过程。作者通过细致的实验分析，对几种不同岩样的声发射数据进行了深入研究，探讨了声发射参数如振铃计数和声发射能量之间的内在关联。 论文的核心发现是岩石的本构关系——描述材料力学行为的基本方程，与声发射之间存在着显著的联系。通过图形拟合和数据分析，研究人员揭示了声发射活动随加载时间的变化规律，并发现分维（一种描述复杂系统自相似性质的数学概念）在声发射中起着关键作用。分维不仅能反映声发射的频率特性，而且当分维达到最小值时，通常预示着即将发生的较大规模破裂。 岩石声发射的分维特征被证明是反映岩石内部损伤程度和结构演变的重要指标。这一研究对于理解岩石力学行为，尤其是预测岩石的破坏模式具有重要意义，因为声发射技术可以作为一种非破坏性的手段，实时监测岩石的状态变化，从而用于岩体稳定性评估和灾害预警。 试验部分，作者在MTS815.02型电液伺服岩石力学试验系统上进行了详细实验，使用AE-04声发射检测系统收集数据，包括信号的放大和采样设置。实验涉及砂岩、鲁西煤、砂浆和大理岩等多种岩石样本，每种岩石的物理参数都被精确记录，以便进行对比分析。 这篇论文不仅提供了单轴压缩下岩石声发射的详细观测数据，还深化了我们对岩石声发射分维特征的理解，为岩石力学领域的理论研究和实际应用提供了新的视角和工具。"