Date portal
« Vestnik KRSU»

Акустическая эмиссия регистрировалась в процессе одноосного сжатия образцов различных геоматериалов. Эксперименты осуществлялись на малошумной рычажной установке с водяным натеканием, максимальная нагрузка на образец не превышала 250 кН. Часть образцов испытывалась при непрерывно возрастающей нагрузке, другая – при ее ступенчатом изменении. Исследовалось распределение сигналов акустической эмиссии по энергиям. В качестве энергетической характеристики акустической эмиссии служил квадрат максимальной амплитуды сигнала. Величина деформации образца при ступенчатом нагружении более чем в два раза превышала данный показатель для непрерывного нагружения. Суммарная эмиссия почти в четыре раза больше при ступенчатом режиме нагружения. Активность АЭ также выше в 2 раза при ступенчатом нагружении, причем максимальные значения активности наблюдались не во время пригрузок, как можно было ожидать, а на самих ступеньках, при постоянной величине усилия сжатия. Выявлено уменьшение крутизны линейной части графиков повторяемости для конкретного геоматериала при смене режима нагружения от линейного к ступенчатому, что означает увеличение доли более высокоэнергетических событий при ступенчатом изменении нагрузки. Следовательно, вероятность образования укрупненного дефекта при ступенчатом нагружении горных пород выше, чем при ее непрерывном нарастании. То есть, при ступенчатом режиме нагружении в горных породах облегчается локализация дефектов, повышается энергия акустической эмиссии и склонность материала к хрупкому разрушению.

одноосное сжатие; непрерывное нагружение; ступенчатое нагружение; хрупкое разрушение; акустическая эмиссия; график повторяемости; b-value

Акустикалык эмиссиялар ар түрдүү геоматериалдардын үлгүлөрүн бир октук кысуу учурунда катталган. Эксперименттер аз ызы-чуу чыгаруучу суу басымы менен иштеген рычаг орнотмосунда жүргүзүлүп, үлгүгө максималдуу жүк 250 кН ашкан эмес. Үлгүлөрдүн бир бөлүгү жүктөм үзгүлтүксүз көбөйүп турган учурда, экинчиси анын баскычтуу өзгөрүүсүндө сыналды. Акустикалык эмиссия сигналдарынын энергия боюнча бөлүштүрүлүшү изилденген. Сигналдын максималдуу амплитудасынын квадраты акустикалык эмиссиянын энергетикалык мүнөздөмөсү катары кызмат кылган. Баскычтуу жүктөөдө үлгүнүн деформациясынын чоңдугу үзгүлтүксүз жүктөө үчүн берилген көрсөткүчтөн эки эсе көп болгон. Жалпы эмиссия баскычтуу жүктөө режиминде дээрлик төрт эсе көп. Баскычтуу жүктөөдө акустикалык эмиссиялардын активдүүлүгү да 2 эсе жогору, ал эми максималдуу активдүүлүктүн мааниси күтүлгөндөй кошумча жүктөмдөрдүн учурунда эмес, баскычтардын өзүндө, туруктуу кысуу күчүнүн чоңдугунда байкалган. Жүктөө режими сызыктуудан баскычтууга өткөндө белгилүү бир геоматериал үчүн кайталануу графиктеринин сызыктуу бөлүгүнүн жантайышынын азайышы аныкталган, бул жүктүн этап-этабы менен өзгөрүшү менен жогорку энергиялуу окуялардын үлүшүнүн көбөйүшүн билдирет. Демек, тоо тектерин баскычтуу жүктөөдө ирилештирилген кемчиликтин пайда болуу ыктымалдыгы анын тынымсыз өсүшүнө караганда жогору. Башкача айтканда, тоо тектериндеги жүктөөнүн баскычтуу режиминде кемчиликтерди локалдаштыруу жеңилдейт, акустикалык эмиссиянын энергиясы жана материалдын морт сынууга жакындыгы жогорулайт.

бир октуу кысуу; үзгүлтүксүз жүктөө; баскычтуу жүктөө; морт бузулуу; акустикалык эмиссия; кайталануучу график; b-value

Acoustic emissions recorded during uniaxial compression of samples of various geomaterials. The experiments were carried out on a low-noise lever unit with water flow, the maximum load on the specimen did not exceed 250 kN. A part of specimens tested at continuously increasing load, the other part at its stepwise change. The energy distribution of acoustic emission signals investigated. The square of the maximum amplitude of the signal served as the energy characteristic of acoustic emission. The magnitude of the sample deformation under stepwise loading was more than twice as high as for continuous loading. The total emission is almost four times greater under stepwise loading. AE activity is also 2 times higher under step loading, and the maximum values of activity observed not during loading, as could be expected, but on the steps themselves, at a constant value of compression force. A decrease in the steepness of the linear part of the recurrence plots for a particular geomaterial when changing the loading regime from linear to step loading revealed, which means that the proportion of higher energy events increases with step loading. Consequently, the probability of formation of an enlarged defect at stepwise loading of rocks is higher than at its continuous increase. That is, the stepwise mode of loading in rocks facilitates the localisation of defects, increases the acoustic emission energy and the tendency of the material to brittle fracture.

uniaxial compression; continuous loading; step loading; brittle fracture; acoustic emission; repeatability graph; b-value