Способ обработки сигналов акустической эмиссии при разрушении каменных материалов

 

Использование: в горном деле при испытании образцов каменных материалов Сущность изобретения: выявляют экстремальные значения в зависимости интенсивности АЭ от нагрузки и их производную. По участку спада до минимума и дальнейшего подъема определяют начало стадии разрушения При этом шаг дискретизации измерений вь,- бирают равным 0,1 от максимального значения нагрузки. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s»s G 01 V 1/28

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4740809/25 (22) 23,06.89 (46) 15.09,92. Бюл, N 34 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-изыскательский и конструкторско-технологический институт оснований и подземных сооружений им.

Н.М. Герсеванова (72) Л.Н, Репников, А,А. Аникин, СЛ. Ковальчук, А.И. Мороз и Н,С, Четыркин (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 672561, кл. G 01 N 29/04, от 1977.

А.Г. Константинова. Сейсмоакустические исследования предвыбросных разрушений угольных пластов, М„Наука, 1977, с,29 — 42.

Изобретение относится к горному делу, и может быть использовано для прогноза приближения стадии разрушения каменных материалов, Известны способы контроля материалов, основанные на регистрации интенсивности (i) сигналов АЭ (1, 2). Их недостатком является отсутствие четко сформулированных критериев, определяющих предразрушающую стадию материала в процессе его нагружения.

Цель изобретения — повышение точности контроля состояния каменных материалов.

Указанная цель достигается тем, что для прогноза приближения стадии разрушения каменных материалов используют полученную экспериментально зависимость интенсивности АЭ во всем интервале действующих нагрузок от 0 до разрушающей. при этом выделяют экстремальные значения

„„5U„„1762287 А1 (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ АКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ ПРИ РАЗРУШЕНИИ КАМЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ (57) Использование: в горном деле при испытании образцов каменных материалов.

Сущность изобретения: выявляют экстремальные значения в зависимости интенсивности АЭ от нагрузки и их производную. По участку спада до минимума и дальнейшего подъема определяют начало стадии разрушения.

При этом шаг дискретизации измерений вь,— бирают равным 0,1 от максимального значения нагрузки. 1 ил.

dI функции — = 0 и знаки ее производной, по

dt участку спада зависимости от максимума до минимума, имеющему отрицательную производную, определяют предразрушающую стадию, а по участку дальнейшего подъема от минимума — разрушающую. причем начало стадии разрушения определяют по минимуму функции.

Изобретение поясняется чертежом, где представлена зависимость интенсивности

АЭ от действующей нагрузки.

Испытания на сжатие, растяжение и срез в режиме линейного (во времени) увеличения нагрузки каменных материалов (скальные грунты. бетон и др.) показали. что в процессе изменения напряженно-деформированного состояния во всем интервале действующих нагрузок от 0 до разрушающей имеет место специфическая форма зависимости между интенсивность о

1762287

g p) Составитель Н,Жукова

Техред М.Моргентал, Корректор Т,Палий

Редактор

Заказ 3259 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва. Ж-35. Раушская наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

АЭ (числом импульсов в единицу времени) и уровнем действующих напряжений, После значительного повышения интенсивности

АЭ при нагрузках 0,5...0,6 от разрушающей имеет место максимум функции (см, чертеж, т.А), далее идет спад до минимума при уровне нагрузки примерно 0,65...0,75 от разрушающей (т,6), Участок, находящийся между этими экспериментальными значениями (— = О), предшествует стадии разрушения с.

dt материала. На участке кривой от минимума и далее на прогрессирующем подъеме интенсивности АЭ происходит разрушение материала, Способ осуществляют следующим образом.

На исследуемый материал устанавливают датчик, например, пьезоэлектрический, регистрирующий сигналы АЭ, которые усиливаются предусилителем, селектируются по частоте, нормализуются и поступают на счетное устройство, обеспечивающее измерение интенсивности АЭ во времени.

В процессе нагружения испытуемого материала строят график (следят за изменением интенсивности АЭ) с определением экстремального значения функции по максимуму. По участку спада этой зависимости от максимума до минимума определяют предразрушающую стадию, Начало стадии разрушения материала определяют по экстремальному значению функции — минимуму, Стадия разрушения материала характеризуется к тому же большей по сравнению с участком кривой, предшествующей мак5 симуму крутизной подъема графика зависимости интенсивности АЭ до уровня действующих нагрузок, Предлагаемый способ позволяет повысить точность контроля состояния каменных

10 материалов при их испытаниях, Формула изобретения

Способ обработки сигналов акустической эмиссии при разрушении каменных материалов, включающий построение

15 зависимости интенсивности акустической эмиссии (АЭ) от нагрузки при испытании, анализ изменения интенсивности АЭ, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности контроля состояния каменных

20 материалов, измеряют значения сигнала интенсивности АЭ с шагом дискретизации, равным 0,1 от максимального значения нагрузки и определяют экстремальные значения и знаки производной этой зависимости, 25 при этом по участку спада зависимости от максимума до минимума, имеющему отрицательную производную, определяют неразрушающую стадию, а по участку дальнейшего подъема от минимума

30 разрушающую, причем начало стадии разрушения определяют по минимуму интенсивности АЭ.