单轴压缩下炭质板岩的应变速率效应及声发射特性
单轴压缩下炭质板岩的应变速率效应及声发射特性
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DOI：
10.11908/j.issn.0253-374x.21356
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发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
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通讯作者：
何满潮
中科院分区：
文献类型：
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作者：
肖颖鸣;乔亚飞;李红儒;何满潮
为了探究应变速率对炭质板岩单轴力学特性和声发射特征的影响,开展了4组不同准静态应变速率(8.50× 10~(-6)s~(-1)、1.70×10~(-5)s~(-1)、1.70×10~(-4)s~(-1)和3.34×10~(-4)s~(-1))下的单轴压缩试验,并同时监测了加载过程的声发射信号。基于试验数据,总结分析了应变速率对炭质板岩应力-应变关系、能量耗散及声发射特征的影响规律,探讨了应变速率的影响机制。同时,基于加载过程中耗散能密度的演变规律,提出了将耗散能曲线平直段起点作为炭质板岩闭合应力σcc、平直段终点作为扩容应力σcd的特征应力确定方法。结果表明:在准静态应变速率范围内,炭质板岩的弹性模量和峰值强度随应变速率的增大均先增大后减小,在应变速率1.7× 10~(-4)s~(-1)时达到最大值;闭合应力、起裂应力和扩容应力与峰值应力的比值基本在0.37、0.55和0.74左右,不随应变速率发生变化;应变速率对声发射信号影响显著,随应变速率增加, 0~50kHz内的主频率占比逐渐增加,而100~250kHz内的主频率占比逐渐减小,炭质板岩的破坏形式逐渐由张拉破坏变为剪切破坏。