李杨
- 作品数：7 被引量：22H指数：3
- 供职机构：河北省矿业开发与安全技术重点实验室更多>>
- 发文基金：河北省自然科学基金国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：矿业工程更多>>
- 充填体裂纹演化与震源信号耦合关系试验研究被引量：2
- 2019年
- 宏观裂纹扩展与细观震源信号集聚常作为分析充填体破裂过程的两类关键信息,但二者间的时空耦合关系缺乏直接的试验验证,这不利于全面剖析充填体损伤特性。基于声发射定位系统,应用盖格尔定位算法,对单轴加载下尾砂胶结充填体裂纹孕育萌生、扩展起裂、成核贯通的三维动态演化模式进行试验研究,并与震源信号的时空分布形态进行比对分析。结果表明:声发射事件与应力-应变等力学响应呈明显正相关关系;充填体宏观裂纹演化与细观震源信号集聚具有良好的时空耦合性;声发射定位能够准确反映内部震源信号衍生、集聚、延伸的动态演化过程,可有效追踪内部裂纹在三维空间中的分布状态。加载初期,声发射活动不明显,裂纹稳定扩展,震源信号逐渐堆簇成主震源区(central-area,C区),以C区为核,呈放射状向外扩展的内接球形三维空间区域(sphere-area,S区)出现零星分布的若干不均匀散点,声发射事件稳步上升;峰值强度后,C区纵深延展成柱带状,震源遍布S区,贯通试样,断裂破坏,引起声发射事件阶跃式陡增,声发射活跃度趋近。根据声发射定位结果中核状主震区的出现及其成型后的扩展方向、曲面形态,可对室内充填加载试验中出现的破裂源、破坏形态进行合理预测,为更深入有效研究充填体失稳破裂机制提供新思路。
- 李杨李杨刘祥鑫孙光华梁学健
- 关键词：充填体
- 单轴加载下充填体声发射特征研究被引量：3
- 2018年
- 为探究采场充填体在单轴加载条件下,声发射信号与充填体裂纹细宏观动态信息的关联性,开展全尾砂胶结充填体的声发射力学特性试验。研究表明:充填体加载破坏过程可细分为5个阶段,各阶段声发射特性曲线的动态起伏变化与充填体裂纹的时空演化基本契合。声发射特性曲线呈"单峰"型,曲线峰值出现主导充填体全面破坏的"X"型主裂纹,结构面剪切滑移破坏,振铃计数频发,能量"井喷式"释放。破坏末段,小破坏事件偶发、间隔期延长,声发射事件保有活力。该研究结果为充填体失稳及前兆破坏研究提供了一定理论依据。
- 李杨李杨叶洪涛孙光华徐晓冬
- 关键词：充填体声发射特征
- 充填体-岩柱系统力学作用机理及声发射特性研究被引量：4
- 2018年
- 为探究充填体和岩柱之间的相互作用机理,建立有侧限加载条件下的充填体-岩柱系统力学模型,对岩柱和充填体-岩柱两种不同类型试件进行单轴和有侧限加载试验,揭示两者的应力应变和声发射特性变化规律。得出以下结论:充填体-岩柱系统承载阶段可以分岩柱承载阶段、岩柱-充填体共同承载阶段、破碎岩柱充填体共同承载阶段;相对于粉砂岩单轴承载力提升了80%,并能够在岩柱破坏后具有较大的承载能力;该系统在岩柱完全破坏时有较为明显的声发射事件率和能量的上升趋势,可进行短期的邻近预报。
- 孙光华孙光华刘志义叶洪涛
- 关键词：声发射
- 充填体声发射分形特征及损伤演化试验研究被引量：3
- 2019年
- 为探究不同配比胶结充填体声发射分形特征与损伤演化间的耦合关系,量化分析充填体损伤度,本文开展了胶结充填体试样的单轴压缩声发射试验。通过比对剖析声发射信号分形特征,归纳出各配比充填体的破坏形式,并拟合各破坏类型充填体的声发射累计能率曲线,推导其与应变的耦合关系,借助连续损伤力学及数理统计理论建立基于累计声发射能率的损伤本构方程,并对其进行验证。研究表明,充填体的声发射特征与应力一应变力学响应具有密切联系,其损伤破坏都是从整体无序逐渐向局部有序发展的。随着灰砂比不断减小,充填体的破坏模式逐渐从脆性向延性转化发展。通过试验验证,不同破坏类型充填体分别建立的损伤本构方程准确度较高,可实现充填体的损伤量化计算。
- 李杨李杨刘祥鑫孙光华梁学健
- 关键词：声发射破坏模式本构方程
- 充填体损伤演化量化研究被引量：6
- 2019年
- 为构建充填体声发射特征参量与力学参量之间的本构关系,分析并量化充填体损伤演化过程,开展了单轴压缩声发射监测实验。通过拟合实验数据,获取了累计振铃计数与应变的耦合关系,并将其与岩石损伤力学理论及微破裂服从Weibull分布的假设相结合,推导出累计振铃计数与应力、损伤变量之间的本构模型,并进一步验证该模型的准确性。研究结果表明:峰值应力前夕,裂隙的不断汇集使其尺度不断扩大,声发射信号在裂隙的影响下不断发生折射或反射,部分信号组分不能通过裂隙等能量衰减现象,使其以累计振铃计数下降的形式逐步进入峰后破坏阶段。模型推算出的损伤理论值与实验值的平均误差为3.47%,证明模型具有较高的准确性,可有效描述充填体的损伤演化过程。此外,充填体的损伤由整体无序向局部有序发展,应力变化率的降低象征着损伤的局部化。该特征可将充填体的损伤演化过程量化,为充填体损伤评估提供理论依据。
- 徐晓冬孙光华孙光华李杨刘祥鑫张婕妤
- 关键词：本构方程
- 基于声发射特性与损伤本构关系的充填体脆-延性分析被引量：3
- 2018年
- 为探究单轴应力状态下充填体脆-延性演变特征随充填配比变化的渐变关联性,开展了不同配比的充填体单轴压缩试验,并基于应力-应变曲线演化特性构建出充填体损伤本构方程。结果表明,随着充填配比减小,充填体脆性逐渐朝着延性转化,配比与脆性呈正相关。其中,配比1∶6充填体呈脆性破坏,峰值存在能量瞬发现象;配比1∶10充填体表征为过渡性的脆-延性特质,裂纹衍生形态复杂;配比1∶15充填体呈延性破坏,声发射能率释放平缓。充填体损伤演化以裂纹滋生、稳定发展、裂纹再生的循环-递进发展为表现形式,振铃计数率、能率曲线随之出现"平静期"、"波峰"及"小高峰"等动态波动。经过验证,脆性与延性破坏模式下本构模型具有较高精度,可为充填体损伤评估提供一定依据。
- 李杨李杨刘祥鑫孙光华刘志义刘祥鑫
- 关键词：充填体声发射本构方程
- 单轴压缩作用下砂岩变形规律及声发射特性研究被引量：4
- 2017年
- 为了探究砂岩声发射活动及其破坏特征之间的关系,研究声发射活动和砂岩破裂特征的变化规律,进行了砂岩声发射力学特性试验。研究结果表明:不同加载阶段砂岩声发射活动强弱不同,与其内部的裂隙发育演化过程有密切关系。当应力高于起裂应力时,声发射事件逐步上升,砂岩体积逐渐增加;当应力高于扩容应力时,声发射事件急剧上升,占全过程的53.9%,体积应变值在该阶段达到最大。在砂岩破坏过程中,声发射活动越剧烈,体积应变绝对值越大,体积应变和声发射活动都随着砂岩内部裂隙发展,当砂岩开始产生微裂隙时,声发射能量相对于声发射事件率在接收信号方面有一定滞后性。
- 叶洪涛孙光华刘志义李杨李蕾
- 关键词：砂岩声发射
