一种基于声发射技术的岩样破坏预测方法与流程

文档序号:23065892发布日期:2020-11-25 17:51阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于声发射技术的岩样破坏预测方法,其步骤如下:

步骤1.构建声发射参数的尖点突变模型:

将声发射参数中的累积能量引入进来作为岩石系统的状态变量;累积振铃计数看作时间变量的连续函数e(t),对时间序列函数e(t)进行泰勒展开,并取前4项,得到:

其中,ai通过时间序列函数e(t)泰勒展开后获取;

将上式转化为系统势函数形式,令x=t-ω,θ=a3/4a4,则系统势函数表达为:

v(x)=b4x4+b2x2+b1x+b0

其中,bi可以通过如下转化计算得到:

将系统势函数式转化为标准的势函数表达式:

vc(x)=x4+px2+qx+c

其中,p,q,c满足以下关系:

令v′c(x)=0,v″c(x)=0,基于累积能量时间序列函数,岩石系统的稳定性判别式表达为:

δe=8p3+27q2

步骤2.构建累积能量的时间系列函数e0(t),定义区间为t∈[0,t0],其中t0是指声发射试验结束的时刻;

步骤3.对时间序列函数e0(t)进行泰勒展开,并求解参数ai(a0,a1,a2,a3,a4);

步骤4.求解中间参数ω,bi(b0,b1,b2,b3,b4),p,q,c;

步骤5.计算判别式表明岩样发生破坏,e0(t)为有效时间序列函数,用来预测岩样的破坏情况;当表明岩样未发生破坏,e0(t)无法用来预测岩样的破坏情况,需重新开展声发射试验或者重构时间系列函数e0(t);

步骤6.当步骤8中,时,重构时间序列函数e1(t),定义区间为t∈[0,t1],其中

步骤7.重复步骤4和5,并计算判别式表明岩样发生破坏的定义范围是t∈[0,t1];当表明岩样在此定义区间没有发生破坏,那么岩石破坏发生在定义区间t∈[t1,t0];

步骤8.在步骤10中,当重构时间序列函数e2(t),定义区间为t∈[0,t2],其中重构时间序列函数e2(t),定义区间为t∈[0,t2],其中

步骤9.重复步骤7和8,判断岩样破坏的定义区间;当预测破坏的区间长度|tn-tm|≤1,停止重复步骤10和11,结束预测;tn是指当前预测结果是破坏的定义区间的时间末节点,tm是指最近预测结果是未破坏的定义区间的时间末节点。


技术总结
本发明公开了一种基于声发射技术的岩样破坏预测方法,通过对声发射试验中的参数构建时间序列函数,对时间序列函数进行泰勒展开得到多项式函数。引入尖点突变模型,将多项式函数转化成尖点突变模型势函数的标准形式,并通过判别式Δ=8p3+27q2判断定义区间内的序列函数是否存在突变现象。然后通过二分法重复不断地缩小定义区间,重构时间序列函数,判断突变现象。最终逼近突变点,并对岩样的破坏进行预测。

技术研发人员:马丹;王佳军;张吉雄;张强;李猛;周楠;孙强;黄鹏;黄艳利
受保护的技术使用者:中国矿业大学
技术研发日:2020.08.24
技术公布日:2020.11.24
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