杨丽荣,黎嘉骏,江川,等. 岩样破裂过程声发射参数特征与时频特性分析[J]. 采矿与岩层控制工程学报,2022,5( 1 ):013015.

YANG Lirong,LI Jiajun,JIANG Chuan,et al. Analysis of acoustic emission parameters and time-frequency characteristics in the process of rock sample fracture[J]. Journal of Mining and Strata Control Engineering,2022,5( 1 ):013015.

岩样破裂过程声发射参数特征与时频特性分析

杨丽荣,黎嘉骏,江  川,黄祥海

( 江西理工大学 机电工程学院,江西 赣州  341000 )

摘  要:岩样破裂声发射信号中包含破裂关键时频信息,探究信号参数与岩样破裂前兆特征之间的关系对岩石工程灾害的预测具有现实意义。传统的伪维格纳分布( Pseudo Wigner-Ville Distribution,PWVD )算法能够通过对信号加窗来突出信号的局部特征,但是试验采集的信号一般是实值,直接运用PWVD进行时频分析可能会出现虚假频谱的情况。针对该问题,提出了一种基于Hilbert变换( Hilbert Transform,HT )的HPWVD时频分析方法对声发射信号展开时频研究。首先通过单轴压缩试验采集到钨岩、砂岩的破裂声发射信号;然后运用参数分析法对2种岩样累计振铃计数及累计能量的分布特征展开分析,并由此划分破裂阶段及确定破裂阶段临界点;最后运用HPWVD算法获取临界点前后的声发射信号的时频特征。研究结果表明,运用HPWVD算法对信号进行时频分析能够很好地消除虚假频谱的现象,并能准确获取临界点前后的时频信息,即岩样在破裂前的能量会在新的频段内重新分布与聚集,为岩样破裂预测提供了依据。

关键词:岩样破裂;声发射参数分析;时频特性;HPWVD;单轴压缩试验


基金项目:江西省教育厅科技资助项目( GJJ190452 )

作者简介:杨丽荣( 1979— ),女,江西宜春人,副教授,主要从事工业机器人智能控制、复杂信号处理与分析等方面的研究工作。E-mail:candy_yang_ jx@163.com

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