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砂岩临界状态的声发射能量与等候时间差统计分布规律被引量：2: 2017年; 应力作用下的脆性岩石破裂过程的能量释放具有临界特征,为了解岩石加载过程临界点前后声发射(AE)能量及时间的统计分布规律,在实验室对砂岩进行了单轴压缩试验,得到了临界点前后加载阶段的声发射信号特征,并分析了各加载状态下的函数分布特征,结果表明,(1)由声发射定位发现了岩石试样从均匀的随机扩张到向条带集中直至最后贯通的过程,贯通前的裂纹扩展导致累计能量(2.8×10~8 a J)和累计声发射数(6.68×10~5)发生突变,标志着达到临界态;(2)临界点前后加载阶段的声发射能量概率密度函数(PDF)在4个数量级内满足幂律分布(见式(1)),通过最大似然估计法统计发现临界点前后两个阶段幂值分布存在一定差异;(3)任何能量区间范围内,等候时间差d符合双幂定律。在小的时间差范围(d<0.1s)内各能量区间服从相同的幂律分布,在大的时间差范围(d>0.1 s)内不同的能量区间会出现不同的幂律特征;(4)结合能量统计分布规律与等候时间差d分布规律,临界态的声发射信号与全过程的声发射信号分布规律较为一致,全过程分布规律的能量信号主要集中在临界点后的加载过程。; 姜德义谢凯楠王静怡陈结郭威明镜肖鹏蒋翔; 关键词：砂岩单轴压缩

砂岩循环冻融损伤的低场核磁共振与声发射概率密度研究被引量：16: 2019年; 为了研究不同水化环境下的砂岩经多次冻融循环后的损伤情况,将饱和蒸馏水与3%NaCl水溶液的砂岩试样,在冻结温度为-30℃、融化温度30℃的环境下进行循环冻融试验;并同步采集冻融中的声发射信号,每3次冻融循环后进行1次低场核磁分析与光学显微观测,在冻融循环结束后再进行单轴压缩试验。试验结果表明:蒸馏水环境和3%NaCl溶液环境作用下,随着冻融循环次数的增加,砂岩试样的T_2谱向右偏移、T_2谱总面积增加、孔隙度增加、内部显微结构破坏,且3%NaCl溶液冻融组变化更为严重;循环冻融后砂岩的单轴压缩声发射绝对能量概率密度依然满足幂定律分布,但临界指数增加,而3%NaCl循环冻融组的增量更大;每次冻融循环过程中,随着循环次数的增加,声发射概率密度的临界指数表现为先增加后降低,与已有的超声波检测试验结果相一致,而融化过程的临界指数峰值超前于结冻过程,冻融损伤主要是因静压、渗透压破坏以及水化介质对岩石的溶解、侵蚀造成的。本研究将为寒区岩体工程损伤破坏机制和稳定性评价提供一定的参考价值。; 姜德义张水林陈结杨涛王小书谢凯楠蒋翔; 关键词：砂岩冻融循环单轴压缩概率密度函数

页岩巴西劈裂试验的能量分布与临界特征分析被引量：12: 2017年; 为了清晰了解具有脆性破坏特征的页岩在拉伸破坏下的能量统计分布特征,研究整体破坏能量分布与局部应力下的能量统计分布规律,从而为现场压裂机制提供理论依据。选取四川盆地南部地区龙马溪组钙质页岩进行巴西劈裂(间接拉伸)的声发射试验,加载速率分别为0.005,0.05,0.5 mm/min。结果表明:(1)在各个加载速率下岩石破坏过程的能量概率密度函数符合幂定律分布,并遵循时间上的幂律无尺度分布。(2)局部应力下的能量概率密度函数也符合幂定律分布,与幂值分布图变化规律形成良好对应,各局部应力阶段下的能量概率分布曲线向着整体破坏的能量概率分布曲线流动。(3)当应力σ达到0.9σmax,系统进入临界态,能量分布曲线与幂值分布曲线接近于整体破坏过程中的能量分布曲线与幂值分布曲线,并逐渐重合。(4)试验结果与纤维束模型数值模拟结果相符,当应力σ达到试件破坏应力的90%后,分叉率ξ急剧增大,直至岩石破坏,能良好验证临界态特性。; 谢凯楠姜德义蒋翔陈结王静怡袁曦周军平; 关键词：页岩声发射临界态

三轴煤与瓦斯多次突出试验泄压装置: 本发明公开了一种三轴煤与瓦斯多次突出试验泄压装置，包括第一次压力室和第二次压力室；第一次压力室和第二次压力室均包括压力室套筒、弹簧锁止销、刺破刀具、蓄能弹簧座、蓄能弹簧、顶盖、密封铝片和密封螺塞；第二次压力室安装在第一次...; 任松陈结殷黎明蒋翔姜德义刘春袁曦张军伟; 文献传递

煤与砂岩复合岩声发射统计效应的试验与最大似然理论被引量：6: 2019年; 岩石类材料破裂损伤的声发射统计效应近年来在理论、试验和模拟方面已开展了大量研究,并且近年来以声发射为实验基础,采用统计物理学的方式分析声发射信号,继而关于材料内部损伤机制的相关研究也得到了发展,但是针对不同材料声发射统计效应及其相互作用与临界行为研究还较为缺乏。为此在实验室条件下采用日本岛津AGI-250高精度材料试验机对由分别取自内蒙古和重庆地区的煤与砂岩组成的复合岩开展了单轴压缩试验,利用DISP系列全数字声发射工作站采集压缩条件下试样中煤与砂岩层位的声发射信号,对信号进行了概率密度分布分析,并建立了考虑叠加效应的幂律指数最大似然估计方法。研究发现:复合岩在单轴压缩条件下煤层和砂岩层的声发射信号与纯煤和纯砂岩表现出了不同的统计性质,其整体声发射能量概率密度分布受煤层影响较大,砂岩层整体服从单幂律分布,而煤层则服从双幂律分布;叠加效应的幂律指数最大似然估计方程由上下限幂律指数α,β,与声发射数量比例x三参数控制,方程预测结果与试验中拥有较低幂律指数层位的分析结果一致,且随着声发射能量的增加逐渐趋近于下限幂律指数值;随着声发射能量级的增加,复合岩中煤层对整体统计结果的影响程度逐渐增加,而砂岩层的影响程度变化不明显。; 刘汉龙金林森姜德义谢凯楠蒋翔; 关键词：声发射最大似然

一种可视化声发射环剪仪: 发明提供一种可视化声发射环剪仪。该环剪仪包括主体结构、动力装置、数据采集装置和整体底座，所述主体结构由动力装置带动下部动盘转动，进而带动中部固定筒中的试样转动，最后通过试样运动将力传递到上部随动盘，并通过力传感器测量、数...; 蒋翔刘汉龙肖杨陈萌王磊; 文献传递

三轴煤与瓦斯一次突出试验装置: 本发明公开了一种三轴煤与瓦斯一次突出试验装置，包括主压力室和第一次压力室；主压力室包括围压室底座、钢筒、围压腔上盖、突出口密封锥套、密封铝片、密封螺塞、升降丝杆、可驱动升降丝杆上升或下降的驱动机构、负荷传感器、下承压板、...; 姜德义任松蒋翔陈结刘春袁曦魏志博李林; 文献传递

基于声发射计数信息熵的页岩拉压破坏临界特征试验研究被引量：3: 2020年; 为了清晰了解页岩在拉、压破裂过程中的自组织临界现象,对具有脆性特征的页岩进行不同速率下的单轴压缩和巴西劈裂试验,同步采集全过程声发射事件数。将信息熵理论与声发射事件数结合,定义了声发射事件数信息熵H,得到了加载过程中熵的演化规律。研究结果表明:在拉、压状态下,随着时间推进声发射事件数信息熵呈增长变化且规律相似,当声发射事件数信息熵值保持稳定时(εr接近0.95),岩石进入临界态;通过声发射定位图发现,到达临界点时对应的熵值最大,贯通性裂纹开始形成;进人临界态后,熵值处于稳态,定位信号向着破裂面积聚,直至破坏;通过4个状态的声发射定位变化,揭示了页岩内部的缺陷从开始的缓慢随机发展的无序状态到瞬速按照一定规律发展的有序状态的演化过程,与熵变化形成良好对应;拉、压过程中能量概率密度函数满足幂律分布P■X-r,并存在相近的临界指数。; 任松王乐谢凯楠姜德义蒋翔; 关键词：岩土工程页岩声发射信息熵临界态

三轴煤与瓦斯多次突出试验泄压方法: 本发明公开了一种三轴煤与瓦斯多次突出试验泄压方法，步骤如下：1）将第一次压力室安装在主压力室的顶部，第二次压力室安装在第一次压力室的顶部；2）启动数据控制与采集系统，监测第一次压力室和第二次压力室内的温度以及气体压力的变...; 陈结任松殷黎明袁曦姜德义蒋翔郭松涛易亮; 文献传递

三轴煤与瓦斯多次突出试验方法: 本发明公开了一种三轴煤与瓦斯多次突出试验方法，步骤如下：1）将装有原煤试件的伸缩钢套安装在围压腔上盖和下承压板之间；2）在伸缩钢套内放置各种传感器；3）密封铝片Ⅰ设置在密封锥套上；4）在主压力室的顶部安装第一次压力室和第...; 任松陈结袁曦蒋翔姜德义瞿延春刘伟莎张军伟; 文献传递

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蒋翔

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