一种岩石材料波速场变化及声发射定位的确定方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了岩石材料波速场变化及声发射定位的确定方法及系统，用岩土材料制作试样，表面固定声发射探头；在准静态加载条件下进行产生破裂损伤的加载试验，采集全过程的声发射数据，在加载过程中每隔一定周期t采集试样内部波速矩阵数据；根据声发射探头所在平面，将试样离散化为离散单元，将每个采样周期t划分为n段，每段时间为tj，j＝1,2,

【技术实现步骤摘要】
一种岩石材料波速场变化及声发射定位的确定方法及系统


[0001]本专利技术属于岩石力学与断裂力学
，更具体地，涉及一种岩石材料波速场变化及声发射定位的确定方法及系统。

技术介绍

[0002]在岩石力学领域，岩石材料在外力荷载作用下将产生裂纹萌生、起裂直至扩展贯通的现象。对岩石破裂损伤的探测是岩石破裂演化机制以及失稳预警的重要基础。因此，研究并了解岩石的破裂损伤过程对于岩土灾害预防以及工程建设具有十分重要的意义。
[0003]为了解岩石材料的破裂损伤过程，相关学者对此问题进行了一系列实验研究，声波与声发射是其中应用较为广泛的两种手段。伴随着岩石裂纹的产生与扩展，声波在岩石内部传播过程中的动力学特征将会受到影响。波在传播过程中，遇到裂纹、节理等缺陷时直线波速会降低，基于该原理在破裂不同阶段对岩石波速场进行反演，得到不同阶段的波速场，可以此来反映岩石内部裂纹的发展情况。如Zhang Yanbo等基于波速场构建了岩石损伤变量的评价机制，Wang Xiaoran等利用波速场的演化反映岩石试样内部损伤场空间分布及迁移规律。声发射是材料局部因断本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种岩石材料波速场变化及声发射定位的确定方法，其特征在于，包括：用岩土材料制作规则形状试样，试样表面固定处在同一平面内的一定量声发射探头；在准静态加载条件下对试样进行产生破裂损伤的加载试验，采集全过程的声发射数据，在加载过程中每隔一定周期t采集试样内部波速矩阵数据；根据声发射探头所在平面，将试样离散化为离散单元，将每个采样周期t划分为n段，每段时间为tj，j＝1,2,
…
,n，根据离散单元、试样内部波速矩阵数据和t1内的声发射数据确定t1内的声发射定位并反演t2内的波速场，根据t2内的波速场和t2内的声发射数据确定t2内的声发射定位并反演下一段时间的波速场，依次迭代得到加载全过程变波速场下的声发射定位。2.根据权利要求1所述的一种岩石材料波速场变化及声发射定位的确定方法，其特征在于，所述根据声发射探头所在平面，将试样离散化为离散单元，包括：根据声发射探头所在平面使用正方形将试样离散化为离散单元。3.根据权利要求2所述的一种岩石材料波速场变化及声发射定位的确定方法，其特征在于，所述根据离散单元、试样内部波速矩阵数据和t1内的声发射数据确定t1内的声发射定位并反演t2内的波速场，包括；根据离散单元和试样内部波速矩阵数据确定t1内的初始波速场；根据初始波速场和t1内的声发射数据确定t1内的声发射定位；根据t1内的声发射定位反演t2内的波速场。4.根据权利要求3所述的一种岩石材料波速场变化及声发射定位的确定方法，其特征在于，所述根据离散单元和试样内部波速矩阵数据确定t1内的初始波速场，包括：根据波速矩阵数据确定声发射探头激发—接收路径的波速；以激发—接收路径上的波速作为路径所经过的离散单元上的波速；根据插值法确定激发—接收路径未经过的离散单元的波速值。5.根据权利要求4所述的一种岩石材料波速场变化及声发射定位的确定方法，其特征在于，所述声发射探头激发—接收路径的波速，包括：其中，所得到的波速v
SR
为由激发端传感器S与接收端传感器R连线，即激发—接收路径之上的波速，D为激发端传感器S与接收端传感器R之间的距离矩阵，T
R
为接收端探头时间矩阵，T
S
为激发端探头时间矩阵，I为单位列向量。6.根据权利要求3所述的一种岩石材料波速场变化及声发射定位的确定方法，其特征在于，所述根据初始波速场和t1内的声发射数据确定t1内的声发射定位...

【专利技术属性】
技术研发人员：李海波，傅帅旸，刘黎旺，吴迪，王犇，
申请(专利权)人：中国科学院武汉岩土力学研究所，
类型：发明
国别省市：