ВЛИЯНИЕ УГЛА НАКЛОНА ТРЕЩИН НА ХАРАКТЕРИСТИКИ АКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ ПРИ ИСПЫТАНИЯХ ПЕСЧАНИКА НА ЦИКЛИЧЕСКУЮ НАГРУЗКУ Influence inclination angles on acoustic emission characteristics of pre-cracked sandstone in uniaxial arc cyclic loading and unloading tests

Xiaotong Xu, Kunpeng Lu, Daoyong Wu, Xingyuan Jiang

Аннотация


Проведено сравнительное экспериментальное исследование пиковых прочностных и акустико-эмиссионных характеристик процесса разрушения дисков песчаника, содержащих искусственные трещины в условиях одноосных циклических испытаний «бразильским» методом. Установлены основные закономерности разрушения в зависимости от количества трещин и угла их наклона. Показано, в частности, что при малых углах наклона трещин (5°...10°) пиковая прочность заметно возрастает с увеличением числа существовавших трещин, а накопленная энергия демонстрирует тенденцию к резкому снижению. Интенсивный период акустической эмиссии не всегда наступает на стадии разрушения, которая характеризуется закрытием ранее существовавших трещин, деформацией, распространением и расширением новых в породе. Результаты могут быть полезны для мониторинга динамической дестабилизации горных пород.


Полный текст статьи публикуется в английской версии журнала
«Soil Mechanics and Foundation Engineering», vol.60, No.4


Литература


H. Haeri, K. Shahriar and M. F. Marji, “Experimental and numerical study of crack propagation and coalescence in pre-cracked rock-like disks”. Int. J. Rock Mech. Min. Sci., 67(4), 20–28 (2014).

W. L. Tian, S. Q. Yang and Y. H. Huang, “An experiment and particle flow study of Brazilian disk containing two non-coplanar filled fissures”. J Chin University of Min Technology, 46(03), 537–545 (2017).

Лавров А.В., Шкуратник В.Л. and Филимонов Ю.Л., “Acoustic Emission Memory Effect in Rocks”. Moscow State University Press. Moscow (2004).

J. A. Hudson, E. T. Brown and F Rummel, “The controlled failure of rock discs and rings loaded in diametral compression”. Int J Rock Mech Min Sci, 9(2), 241–244 (1972).

Q. Z. Wang, X. M. Jia and S. Q. Kou, “The flattened Brazilian disc specimen used for testing elastic modulus, tensile strength and fracture toughness of brittle rocks: analytical and numerical results”. Int J Rock Mech Min Sci, 41, 245–253 (2004).

M. Q. You and C. D. Su, “Experimental study on split test with flattened disk and tensile strength of rock”. Chin J Rock Mech Eng., 23(18), 3106–3112 (2004).

M. Q. You, C. D. Su, “Split test of flattened rock disk and related theory”. Chin J Rock Mech Eng., 23(1), 170–174 (2004).

Y. Yu, “Method for determining tensile strength of rock using flattened Brazilian disk”. Chin J Rock Mech Eng., 25(7), 1457–1462 (2006).

Y. Yu, J. X. Zhang and J. C. Zhang, “A modified Brazilian disk tension test”. Int J Rock Mech Min Sci, 46(2), 421–425 (2008).

Sheinin V.I., Blokhin D.I., Novikov E.A. and Mudretsova L.V. “Study of Limestone Deformation Stages on The Basis of Acoustic Emission and Thermomechanical Effect”. Soil Mechanics and Foundation Engineering, 56(6), 398-401 (2020).

ISRM, “Suggested methods for determining tensile strength of rock materials.” Int J Rock Mech Min Sci, 15, 99–103 (1978).

National Standards Compilation Group of People’s Republic of China, “Standard for tests method of engineering rock masses (GB/T 50266-99)”. Beijing: China Plan Press (1999).

The Professional Standards Compilation Group of People’s Republic of China, “Specifications for rock tests in water conservancy and hydroelectric engineering (SL264-2001)”. Beijing: China Waterpower Press (2001).

D. Y. Li and L. N. Y. Wong, “The Brazilian disc test for rock mechanics applications: review and new insights”. Rock Mech Rock Eng., 46(2), 269-287 (2013).

D. C. Zhang, P. G. Ranjith and M. S. A. Perera, “The brittleness indices used in rock mechanics and their application in shale hydraulic fracturing: A review”. J. Petrol. Sci. Eng., 143, 158-70 (2016).

G. Khanlari, B. Rafiei and Y. Abdilor, “An experimental investigation of the Brazilian tensile strength and failure patterns of laminated sandstones”. Rock Mech Rock Eng., 48(2), 843–852 (2015).

A. Vervoort, K. BokMin, H. Konietzky, J. WooCho and B. Debecker, “Failure of transversely isotropic rock under Brazilian test conditions”. Int J Rock Mech Min, 70(2), 343–352 (2014).

M. Mokhtari and A. N. Tutuncu, “Impact of laminations and natural fractures on rock failure in Brazilian experiments: A case study on Green River and Niobrara formations”. J Nat Gas Sci Eng., 36, 79–86 (2016).

X. Hang, Z. H. Zhou and J. Y. Zhang, “Research on acoustic emission precursors of instability of marble under uniaxial cyclic loading and unloading condition”. Ind miner process, 6, 1-6 (2020).

Y. L. Suo and H. S. Qu, “Study on mechanical properties and acoustic emission characteristics of similar specimens of rocks with different fracture angles”. Saf coal mines, 50(11), 54-57 (2019).

G.L. Zhang, P.G. Ranjith, B.S. Wu, M.S.A. Perera, A. Haque, and D.Y. Li, “Synchrotron X-ray tomographic characterization of microstructural evolution in coal due to supercritical CO2 injection at in-situ conditions”. Fuel, 255 (2019) 115696.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.