[发明专利]一种用于受载岩石损伤的检测方法

权利要求书

1.用于受载岩石损伤的检测方法，其特征在于，是对待测岩石材料进行不同荷载作用下岩样的声波检测，将声波检测所得声波信号频域图中的频率区间划分为多个等宽频段，在划分的所有等宽频段区间中，选取声波信号集中且峰值明显的频段，利用公式(1)计算所选区间内岩样声波信号的频域能量E_f，将所得频域能量E_f代入公式(2)计算不同荷载作用下岩样声波信号的频域能量比δ，δ值越大，裂纹越多，损伤越大：

其中，频域能量E_f为声波信号在区间(f₁，f₂)上的能量，A(f)是声波频域信号图的变化曲线，f₁为声波信号频域图中所选声波信号集中且峰值明显的频段的起始频率，f₂为声波信号频域图中所选声波信号集中且峰值明显的频段的截止频率；

其中，频域能量比δ为同一频段内岩样处于受力状态下声波信号的频域能量与岩样处于完整状态下声波信号的频域能量的比值，A_i(f)为岩样在受载状态下声波信号频域图的变化曲线，A₀(f)为岩样在完整状态下声波信号频域图的变化曲线，f₁为声波信号频域图中所选声波信号集中且峰值明显的频段的起始频率，f₂为声波信号频域图中所选声波信号集中且峰值明显的频段的截止频率。

2.根据权利要求1所述的用于受载岩石损伤的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1)对待测岩样在不同荷载下进行声波检测，将所得的声波信号进行数据处理，得待测岩样在不同荷载下的声波信号频域图；

步骤2)根据步骤1所得声波信号频域图，将声波信号的整个频率区间划分为多个等宽频段，选取声波信号集中且峰值明显的频段，利用公式(1)计算得到所选区间内岩样声波信号的频域能量E_f；

步骤3)将步骤2所得频域能量E_f代入公式(2)计算频域能量比δ，根据频域能量比δ值大小判断岩样损伤大小。

3.根据权利要求1所述的用于受载岩石损伤的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1：对待测岩样进行单轴压缩，测得岩样的应力、应变，得待测岩样的应力应变曲线；

步骤S2：在对待测岩样进行单轴压缩的过程中，同时对待测岩样进行声波检测，将所得的声波信号进行数据处理，得待测岩样在不同荷载下的声波信号频域图；

步骤S3：根据步骤S2所得声波信号频域图，将声波信号的整个频率区间划分为多个等宽频段，选取声波信号集中且峰值明显的频段，利用公式(1)计算得到所选区间内岩样声波信号的频域能量E_f；

步骤S4：将步骤S3所得频域能量E_f代入公式(2)计算频域能量比δ。

4.根据权利要求3所述的用于受载岩石损伤的检测方法，其特征在于，对岩石试件进行单轴压缩试验，荷载施加采用位移控制，轴向载荷0.2mm/min进行加载直至岩石试件破坏，得到待测岩样的应力应变曲线。