[发明专利]一种反映泥质粉砂岩劈裂破坏全过程的计算方法

权利要求书

1.一种反映泥质粉砂岩劈裂破坏全过程的计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1、对泥质粉砂岩劈裂演化过程中发出的声发射信号进行小波包分解，得到小波包的能谱系数集中频段F₁；

步骤S2、计算声发射信号主频F₂

根据声发射信号主频求解算法，对泥质粉砂岩劈裂演化过程中的每一个声发射信号进行主频的求解，同时绘制主频分布的频率-时间曲线图，从所述曲线图中寻找具体主频值的富集区，定义此区域为F₂；

步骤S3、根据小波包的能谱系数集中频段F₁和声发射信号主频F₂，最终确定一个最优频段，即特征频段F，且F＝F₁∪F₂，根据所述最优频段得到岩石破裂中不同阶段的动态特征以及岩石的跨尺度断裂过程。

2.如权利要求1所述的反映泥质粉砂岩劈裂破坏全过程的计算方法，其特征在于，步骤S1具体为：

根据奈奎斯特定理，对泥质粉砂岩发生劈裂破坏时的声发射信号S(n)选择db6进行4层分解，

s(n)＝S_CA41(n)+S_CD42(n)+S_CA43(n)+S_CD44(n)+……+S_CA415(n)+S_CD416(n) (1)

其中，S_CA41为CA31层低频分量，S_CD42表示CA31层高频分量，S_CA43表示CD32层低频分量，S_CD44表示CD32层高频分量，S_CA415表示CD38层低频分量，S_CD416表示CD38层高频分量；

小波包分解后，每分层的能量值或

其中，E^A₄₁s(n)表示信号在CA31层低频信号分量的能量值，E^D₄₂s(n)表示信号在CA31层高频信号分量的能量值，E^A₄₃s(n)表示信号在CD32层低频信号分量的能量值，E^D₄₄s(n)表示信号在CD32层高频信号分量的能量值，E^A₄₁₅s(n)表示信号在CD38层低频信号分量的能量值，E^D₄₁₆s(n)表示信号在CD38层高频信号分量的能量值；

A₄₁s(n)表示信号在CA31层低频信号分量的幅值，A₄₂s(n)表示信号在CA31层高频信号分量的幅值，A₄₃s(n)表示在CD32层低频信号分量的幅值，A₄₄s(n)表示信号在CD32层高频信号分量的幅值，A₄₁₅s(n)表示在CD38层低频信号分量的幅值，A₄₁₆s(n)表示在CD38层高频信号分量的幅值；

该声发射信号的能量求解如下：

分别求解出每分层声发射子信号的能谱系数值或

其中，r^A₄₁表示CA31层信号的低频分量能谱系数，r^D₄₂表示CD31层信号的高频分量能谱系数，r^A₄₃表示CD32层信号的低频分量能谱系数，r^D₄₄表示CD32层信号的高频分量能谱系数，r^A₄₁₅表示CD38层信号的低频分量能谱系数，r^D₄₁₆表示CD38层信号的高频分量能谱系数；

通过公式(4)求解每分层的能谱系数，优选出响应最大的信号分量，定义为F₁。