声发射技术在岩土工程研究生实验教学过程中的应用

发布时间：2024-02-21 02:45

　　利用声发射信息采集技术,研究岩石在荷载作用下的应力应变状态,探究岩石损伤的声发射信号特征以及岩石破坏机制。开设科学探究性实验教学项目,让学生了解岩石损伤、破坏下的声发射概念、特征、产生原因及测试方法,学习声发射信息采集系统和常规岩石三轴测试系统配合使用的实验原理和理论方法,掌握声发射仪器设备的操作过程。通过该教学实验和相关的配套设施,培养学生的科研素养和自主探究能力,增强学生的科学探索精神与创新精神。

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【部分图文】：

图1声发射工作原理

声发射检测技术的物理基础是凯赛尔(Kaiser)效应。1963年德国学者Kaiser研究金属声发射特性时发现的。Kaiser效应是典型的记忆效应[11]。材料被重新加载期间，在应力值达到先前加载最大应力之前不产生声发射信号。多数金属材料和岩石中，可观察到明显的Kaiser效应。声....

图2声发射突发型信号

目前，根据应力波的震动类型及技术需要，人为规定将声发射信号分为连续型和突发型。如果声发射事件信号是断续的，并在时间上非相互依赖的，以时间为单位可以划分成若干个区间信号，那么这种信号就称为突发型声发射信号，如图2所示。其波形往往呈现出突然达到峰值后快速下降后平稳波动，直到下一个信号....

图3声发射连续型信号

声发射系统采集到的信号是传感器接受到的声信号经过物理转换电信号而得到的一个个复杂的波形，波形中包含着大量的声发射源信息。但是直接对波形进行整理分析难度大且计算复杂，在实际工程中难以实现，通常的做法是把声发射波形变换成一系列特征参数来处理[12]。试验常用的特征参数有事件、撞击、能....

图4传感器阵列声发射源定位原理

图3声发射连续型信号接收信号时间差:

本文编号：3904919