钨矿砂岩声发射研究：单轴压缩下的损伤演化

"砂岩单轴压缩下声发射特征与损伤演化 (2014年)" 在本文中，研究人员探讨了钨矿砂岩在单轴压缩条件下的声发射特性和损伤演化规律。声发射（Acoustic Emission, AE）是一种监测材料内部动态损伤的重要手段，特别是在岩石力学领域，它能揭示岩石在应力作用下的破坏过程。通过对砂岩进行室内声发射试验，同时测试应力-应变曲线和声发射参数-时间变化曲线，研究者得以分析声发射参数与应力之间的关系。 试验结果显示，砂岩的声发射活动可以分为三个主要阶段。第一阶段为相对平静期，此时振铃计数（用于衡量声发射事件持续时间的参数）和幅值较小，能量释放也较低，表明岩石内部损伤程度不高。第二阶段是活跃期，声发射事件变得频繁，但大多数信号仍然处于较低级别，岩石处于相对稳定状态。第三阶段为失稳前兆期，振铃计数、幅值均值和弹性能释放急剧增加，表明岩石内部损伤加剧，即将进入破坏阶段。这个阶段声发射参数的峰值与应力-应变曲线上的拐点对应，预示着岩石的失稳。 通过声发射振铃计数和能量计数，可以有效地追踪岩石内部损伤的演化。这两个参数的变化趋势反映了岩石在加载过程中的破坏程度，为预测岩石的稳定性提供了重要依据。文章指出，这些参数在岩石失稳时达到最大值，进一步证实了它们在监测岩石损伤状态中的有效性。 声发射技术作为一种无损检测方法，对于理解和预测砂岩矿柱在矿山开采过程中的稳定性具有重要意义。它可以提前发现潜在的结构问题，防止突发性的岩石破裂，从而提高矿山的安全性和采矿效率。此外，这项研究也为理解其他类型的岩石在不同工况下的力学行为提供了参考，对于地质工程、隧道建设等领域也有实际应用价值。