岩石加载变形过程中超声尾波与声发射变化的实验

摘要：

文中采用尺寸为50mm×50mm×150mm的花岗闪长岩、大理岩以及砂岩3种不同的岩石样品,开展了超声尾波和声发射同步观测研究.结果 显示:1)尾波变化与声发射演化过程存在良好的对应关系,声发射频度增加时尾波的变化随之改变,尤其是声发射频度增加的早期阶段尾波便出现变化.这预示了分析尾波可获得岩石早期的损伤信息.2)不同变形阶段,尾波变化的物理机制不同.加载初期,尾波变化存在明显的散射体改变特征;随后,在线弹性变形阶段则以波速变化为主;加载后期,散射体的改变增加,且与波速变化共存,散射体的改变效应与岩石微破裂的程度有关.3)随着载荷的增加,波速增加的幅度总体呈逐渐减小的趋势,这与通过直达波获得的认识基本一致.4)岩石变形过程中产生的微破裂会改变尾波变化的物理机制,散射体效应将显著增强.同时,声发射波形将对超声尾波造成干扰,因此在仅利用尾波资料分析岩石损伤时需要关注相关的问题.总之,超声尾波变化和声发射均可反映岩石内部的损伤情况,且不同的变形阶段尾波的变化机制不同,二者的联合观测可起到相互验证的作用,有利于提高观测结果的可靠性.

关键词：超声尾波、声发射、岩石实验、波速变化、散射体变化

所属期刊栏目：42

分类号：P589.1(岩石学)

资助基金：国家重点研发计划项目;中国地震局地质研究所基本科研业务专项;国家自然科学基金

在线出版日期：2020-10-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共17页

页码：715-731