王其胜,万国香,李夕兵

（1.嘉应学院土木工程系,广东 梅州 514015;

2.嘉应学院物理与光信息科技学院,广东梅州 514015;

3.中南大学资源与安全工程学院,湖南长沙 410083）

1 引 言

当岩石、混凝土等脆性材料受外力或内力作用时,在变形和破裂过程中伴随着声、电磁、光等物理现象,其中以弹性波形式释放的应变能现象称为声发射（acoustic emission,AE）。声发射作为一种无损检测技术,是研究脆性材料失稳破坏演化过程的良好工具,能够对岩石等脆性材料内部损伤的产生和扩展进行连续、实时监测,并能够实现对其破坏位置的定位,这是其他任何监测方法都不具有的优点,因此被广泛应用于岩石、混凝土等材料的破坏研究。真正意义上的声发射研究以1953年德国物理学家Kaiser所做的工作为标志。之后,人们对不同载荷下岩石破裂过程中的声发射及其应用开展了大量的理论和实验研究,取得了丰硕的成果[1-3]。

大量的实验结果表明,岩石破裂的声发射特征是与岩石性质、加载条件等密切相关的。V.Rudajev等[4]通过对单轴压缩条件下岩石的声发射研究,认为声发射时间系列参数包含了有关应力率和岩石破裂阶段的重要信息,这些参数显示出了稳定的前兆特征。李庶林等[5]对单轴压缩下岩石的声发射研究结果表明,在弹性阶段的初期和后期,随着应力水平的增加,岩石声发射显著增加,特别在弹塑性高应力阶段,岩石声发射增长迅速;岩样在实验接近峰值强度时单位时间内的应力增长速度减小,声发射事件率出现明显下降,即出现相对平静阶段;声发射事件率在不同应力水平变化很大,峰值强度后的声发射现象仍然明显,其声发射特征随岩样破坏形式的不同而不同。……