高温下岩石变形破坏的声发射能量分析

本文主要探讨了高温对岩石变形破坏过程中的能量特性，以非平衡热力学理论为基础，通过实验手段研究了岩石在不同高温条件下的单轴压缩行为以及伴随的声发射现象。作者徐小丽、高峰、周清和陈静对花岗岩进行了详尽的研究，发现高温下其声发射曲线呈现出六个关键阶段：初始沉寂段、上升段、前峰值段、高幅持续段、后峰值段和后期沉寂段，这些阶段反映了岩石从稳定状态到亚稳定状态、临界状态再到失稳破坏直至新稳定态的整个破坏过程。 岩石的强度与能量耗散和释放之间存在显著的关系。在高温作用后，岩石的峰值强度与能量耗散呈现反比关系，即耗散能量越多，岩石强度下降越明显，说明能量耗散导致材料性能劣化。另一方面，岩石的峰值强度与弹性能成正比，即弹性储备充足时，抵抗破坏的能力更强。声发射能率与弹性能有正比关系，意味着弹性能的突然释放是引发岩石失稳破坏的关键因素。 研究结果揭示了能量耗散与能量释放在岩石破坏中的协同作用，这对于理解高温环境下岩石内部微缺陷如何随时间演变并最终导致破裂具有重要意义。这些发现对于岩体工程在高温环境下的稳定性评估、灾害预防以及工程设计具有实用价值。该研究采用了中图分类号TU452，表明其属于地质工程与矿物加工领域的研究成果，文献标识码A表示学术性强，适合发表在同行评审期刊上，文章编号1671-4431（2011）01-0104-04，表明了该论文的具体位置。