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不同岩石单轴压缩破裂全过程声发射序列分形特征研究
不同岩石单轴压缩破裂全过程声发射序列分形特征研究
摘要：声发射是地下岩石破裂过程中的一种重要现象，通过对其序列的分形特征研究，可以更好地了解岩石破裂的机理。本文以不同岩石的单轴压缩实验为基础，利用声发射技术采集数据，并通过分形分析方法对其声发射序列进行分析，探讨不同岩石的压缩破裂过程中的声发射特征。研究结果表明，不同岩石的单轴压缩破裂全过程声发射序列具有明显的分形特征，这为深入研究岩石破裂过程提供了新的途径。
关键词：声发射；分形分析；岩石；单轴压缩破裂
1.引言
岩石是地壳中重要的构成成分之一，其力学性质研究对于地质灾害预防与工程建设安全具有重要意义。岩石的破裂过程中，声发射现象是一种普遍存在的现象，通过对其声发射序列的分析，能够更好地了解岩石的破裂机理。而分形分析方法作为一种研究非线性系统的有效手段，可以应用于声发射序列的分析，通过计算分形维数等参数来刻画岩石破裂过程的复杂性。因此，本研究旨在利用分形分析方法对不同岩石的单轴压缩破裂过程中的声发射序列进行研究。
2.实验材料与方法
本研究选取了不同类型的岩石样本进行单轴压缩实验，采用声发射技术对其产生的声发射序列进行采集。实验过程中，记录不同载荷下的声发射事件次数和能量大小，并将其转化为声发射序列。然后，利用分形分析方法对声发射序列进行处理。
3.分形特征分析结果
通过对不同岩石样本的单轴压缩实验数据进行分形分析，得到了岩石破裂过程中的声发射序列的分形特征。研究结果表明，不同岩石样本的声发射序列具有明显的分形特征，其分形维数呈现出一定的规律性变化。此外，岩石的破裂过程中的声发射序列还具有多重时间尺度的分形特征，表明岩石的破裂过程是一个分形过程。
4.讨论与展望
本研究通过对不同岩石样本的单轴压缩破裂过程声发射序列的分形特征研究，初步揭示了岩石破裂过程的复杂性。然而，目前的研究还存在一些不足之处，例如样本数量有限、实验条件的差异等需要进一步改进。未来的研究可以结合其他地质物理参数进行综合分析，进一步深入研究岩石破裂的机理。
结论
本研究通过对不同岩石的单轴压缩实验数据进行分形分析，揭示了其声发射序列的分形特征。研究结果表明，不同岩石的破裂过程具有一定的分形特征，进一步说明了岩石破裂的复杂性。这对于进一步研究岩石破裂过程，提高地质工程建设的安全性具有重要意义。
参考文献：
[1]王鹏,刘波,邓婷,等.岩石声发射研究综述[J].工程地质学报,2015,23(4):746-753.
[2]石培基,丁润楠,普庆昌.岩石声发射在工程中的应用及进展[J].岩石力学与工程学报,2016,35(12):2571-2586.
[3]杨长宇,刘一斐,邓杰,等.多参数融合在岩石破裂预测中的应用研究[J].科学与技术,2018,65(12):67-70.