沈　忠，付小敏，黄兴建，张　昕，宾婷婷

（成都理工大学 地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室，四川 成都 610059）

软岩声发射序列分形特征研究

沈忠，付小敏，黄兴建，张昕，宾婷婷

（成都理工大学 地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室，四川 成都 610059）

为研究软岩声发射序列的分形特征，在MTS815程控伺服刚性试验机上，对膏质泥岩、粉砂岩、页岩进行单轴压缩下的声发射试验。结果表明：声发射序列分形是有限度的，超过一定限度不再分形；随相空间维数m的增加，双对数图整体下移且无标度区变窄，同时关联维数D呈现出增加-稳定-发散的发展过程；3类岩石均在应力水平40%～50%时，关联维数D值最大，随后声发射活动在主破裂附近产生丛集现象，关联维数降低至较低水平；声发射分形维数的演化表现为“波动-上升-有起伏的整体下降”链式模式，同时得出损伤破裂的分形识别模式为“峰值-第2波峰”模式或称“反对号（）”模式。据此为岩体稳定性监测提供一种新的识别方法。

声发射；振铃计数率；分形；相空间维数；关联维数

0　引　言

岩石是一个天然的复杂地质体，在荷载作用下产生缺陷的闭合、生长乃至贯穿破坏。伴随此过程的发展诱发能量以弹性波的形式释放，即声发射现象。岩石声发射现象蕴含着岩石整个破裂过程的大量信息，量化声发射参数的统计信息是度量岩石材料和力学结构稳定性的有效途径之一。

分形理论［1］于20世纪70年代中期正式诞生，其揭示了非线性系统中有序与无序的统一，确定性与随机性的统一，使人们探索极为复杂现象背后所存在的规律性成为可能［2］。……