准脆性材料声发射的损伤模型及统计分析

摘要：

岩石、混凝土等材料的声发射是与材料内部损伤密切相关的伴生现象,对其信息的研究有助于揭示材料破裂机制,在地震、岩爆、岩体稳定、应力量测等工程领域有广泛的应用.利用累积声发射数与损伤变量一致的观点,建立准脆性材料声发射的损伤模型,得到声发射率和Kaiser效应的一般表达式,并给出恒位移速率和恒荷载速率加载方式下声发射率与时间的解析关系.在一般情况下,声发射的位移或应变变化率与加载方式和加载体的刚度无关,由材料本身决定;当采用恒位移速率加载并调节加载体的刚度或采用恒荷载速率加载,声发射都会出现前震-主震模式.通过假定损伤演化函数分别为Weibull和对数正态分布概率密度函数,证实材料的声发射活动普遍存在初始平静、接近强度极限时剧烈、后期逐渐沉寂等过程;当材料均匀程度由高到低变化,声发射存在主震、前震-主震-后震和群震3种声发射模式,再现Kaiser效应,并且每次重新加载并超过前次荷载水平后,声发射活动变得更加剧烈.

关键词：岩石力学、损伤模型、准脆性材料、声发射、Kaiser效应、Weibull分布、对数正态分布

所属期刊栏目：25

分类号：TU452(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金委员会、二滩水电开发有限责任公司雅砻江水电开发联合研究基金50539090

在线出版日期：2007-02-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：2493-2501