微裂监测和煤炭和岩石的断裂演变使用集成的声辐射和数字图像相关技术
Zhihui Zhao1, Jinhu Yang2, Yueming Kang2
1China Coal Technology Engineering Group Chongqing Research Institute, Chongqing, Chongqing, 400039, China. 1312054206@qq.com.
Scientific reports
|April 5, 2024
概括
这项研究使用声辐射 (AE) 和数字图像相关性 (DIC) 来比较煤炭和砂岩的机械性能. AE和DIC监测显示了煤炭中不同的故障模式和破裂传播,提供了全面的分析.
科学领域:
- 地质技术工程 地质技术工程
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 岩石机械学 岩石机械学
背景情况:
- 了解煤岩体的机械性能和故障机制对于采矿和土木工程至关重要.
- 研究岩石破裂的传统方法往往是定性或经验性的,限制了详细分析.
研究的目的:
- 研究煤岩体的机械性能和破裂过程.
- 在单轴压缩下比较煤炭和砂岩的故障特性.
- 评估用于监测岩石破裂的声辐射 (AE) 和数字图像相关性 (DIC) 的联合应用.
主要方法:
- 在煤炭和砂岩样本上进行了单轴压缩测试.
- 使用声辐射 (AE) 系统实时监测破裂过程.
- 同时使用数字图像相关性 (DIC) 系统进行全场应变测量.
主要成果:
- 与砂岩相比,煤炭样本表现出更明显的脆性故障特征.
- 声辐射 (AE) 的能量变化反映了在破裂过程中弹性能量的积累和释放.
- 在不同的压力水平下,AE定位点有效地表明了破裂的传播.
- 数字图像相关性 (DIC) 量化监测了表面位移和应变场,补充了内部AE数据.
结论:
- 煤炭和砂岩之间的单轴压力强度,变形和损伤模式存在显著差异.
- 联合AE和DIC监测方法提供了对煤岩体内内部和表面破裂过程的全面了解.
- 这种综合方法克服了传统的定性破裂分析的局限性.
更多相关视频
10:27A Uniaxial Compression Experiment with CO2-Bearing Coal Using a Visualized and Constant-Volume Gas-Solid Coupling Test System
Published on: June 12, 2019
8.7K
07:37Full-field Strain Measurements for Microstructurally Small Fatigue Crack Propagation Using Digital Image Correlation Method
Published on: January 16, 2019
9.7K
