煤巖破裂全過程的聲發(fā)射序列分形特征研究.pdf

1、煤和巖石等固體材料在破壞變形過程中伴隨著聲發(fā)射現(xiàn)象和瓦斯氣體，因此，通過對(duì)其聲發(fā)射信號(hào)的監(jiān)測即可實(shí)現(xiàn)對(duì)煤巖材料內(nèi)部損傷情況的檢測，也能實(shí)現(xiàn)瓦斯氣體的預(yù)測。隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，可以使用聲發(fā)射技術(shù)對(duì)煤巖材料破壞過程進(jìn)行在線監(jiān)測，可以盡早的發(fā)現(xiàn)裂紋的位置、性質(zhì)及嚴(yán)重程度。聲發(fā)射事件釋放的地點(diǎn)是煤巖或巖石發(fā)生局部破壞或者局部損傷區(qū)域，而該位置的聲發(fā)射的事件率與破壞程度有著直接的聯(lián)系。和以往的無損檢測進(jìn)行對(duì)比，聲發(fā)射檢測技術(shù)具有很多好處，如它可以

2、實(shí)現(xiàn)對(duì)被檢測物體外觀不敏感、可以實(shí)現(xiàn)對(duì)被測物體實(shí)時(shí)測試和動(dòng)態(tài)測評(píng)。同時(shí)，它包含了煤巖損傷的地點(diǎn)、方式和聲發(fā)射事件釋放率等重要的信息，然而，由于聲發(fā)射信號(hào)的復(fù)雜性、非線性和非平穩(wěn)性，所以以往的信號(hào)分析方法和知識(shí)會(huì)使得對(duì)信號(hào)的處理誤差增大，使得聲發(fā)射技術(shù)的應(yīng)用研究受到很大的局限。本文通過分形理論來對(duì)獲得的聲發(fā)射信號(hào)進(jìn)行處理和分析，從而獲得煤巖的穩(wěn)定性信息，具有非常重要的理論意義和實(shí)際價(jià)值。
　　本文基于分形理論進(jìn)行優(yōu)化，利用matla

3、b對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行仿真，通過對(duì)煤巖在不同的加載應(yīng)力下聲發(fā)射信號(hào)的事件時(shí)間序列進(jìn)行分析，主要對(duì)煤巖在不同的外載力下關(guān)聯(lián)維數(shù)的變化進(jìn)行了研究，其主要的內(nèi)容:
　　(1)本文對(duì)聲發(fā)射技術(shù)和分形理論思想進(jìn)行了介紹，同時(shí)對(duì)關(guān)聯(lián)分維數(shù)的計(jì)算進(jìn)行了說明，對(duì)煤巖在不同應(yīng)力加載過程中的聲發(fā)射時(shí)間分布進(jìn)行了研究。
　　(2)通過對(duì)煤巖樣品在不同的應(yīng)力水平下的聲發(fā)射實(shí)驗(yàn)，研究其聲發(fā)射在時(shí)間分布上的分形特征。
　　(3)通過對(duì)煤巖樣品聲發(fā)射事件率和