岩石破裂过程中声发射特性的颗粒流分析

摘要：

以颗粒流理论和PFC程序为平台,根据矩张量理论建立细观尺度上岩石声发射模拟方法.该方法可同时给出声发射事件发生的时间、空间、破裂强度等特征,再现岩石裂纹孕育、发展和贯通过程,从而揭示岩石的破坏机制.结合室内花岗岩破裂全过程声发射特性试验研究成果,通过试验和计算结果的对比分析,验证该方法的可靠性,并得到以下结论:(1)在试样峰值强度前,声发射事件次数较少、破裂强度较低,且在试样内部随机分布;从试样峰值强度起至破坏时的残余强度,声发射事件次数较多、破裂强度较高,且主要沿宏观破裂带附近分布.(2)声发射事件次数随破裂强度变化近似呈正态分布.在均值与最大破裂强度之间,声发射事件累积数随破裂强度的降低近似呈线性对数函数关系.(3)每次声发射事件所包含的微破裂数,随破裂强度的提高而增加,近似呈波尔兹曼函数关系.(4)声发射事件次数与微破裂数近似呈负指数函数关系,即包含微破裂数越少的声发射事件,其所占总数的比例越大.研究成果可弥补现有声发射试验及模拟方法的不足,并作为一种新的手段为声发射试验与现场微震监测研究所利用.

关键词：岩石力学、岩石破裂、声发射、模拟、矩张量、颗粒流理论、颗粒流程序、细观

分类号：TU45(土力学、地基基础工程)

在线出版日期：2013-06-07（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：951-959