[发明专利]一种岩石破坏声发射次主频识别提取方法

权利要求书

1.一种岩石破坏声发射次主频识别提取方法，其特征在于，具体步骤如下：

(1)将不同地质成因的岩石制备成标准圆柱体试样；

(2)在圆柱体试样侧表面沿周向均匀布置声发射传感器；

(3)采用岩石力学试验机对圆柱体试样进行单轴压缩实验，实验过程中声发射传感器接收岩石试样开始加载至完全破坏全过程释放的原始声发射波形；

(4)对原始声发射波形进行去噪处理，然后再进行快速傅里叶变换得到二维频谱图；

(5)对二维频谱图中的幅值、频率数据进行模糊化处理得到模糊化二维频谱图；

(6)捕捉识别出具有次主频特征的声发射信号，提取该声发射信号的声发射主频和次主频；

(7)采集不同岩性试样从开始加载至完全破坏全过程的声发射信号，获得岩石损伤破坏各个时刻的声发射信号频域数据，对具有次主频特征的声发射信号，根据其主频和次主频的分布特征，判断该声发射信号的类型，计算各类型信号的中心频率，结合试样破坏荷载-时间曲线描述岩石破坏全过程的破坏模式。

2.根据权利要求1所述岩石破坏声发射次主频识别提取方法，其特征在于：步骤(1)不同地质成因的岩石包括岩浆岩、沉积岩和变质岩，花岗岩作为岩浆岩试样，砂岩作为沉积岩试样，大理岩作为变质岩试样。

3.根据权利要求1所述岩石破坏声发射次主频识别提取方法，其特征在于：步骤(2)圆柱体试样侧表面的声发射传感器沿圆柱体试样轴向布置上下2层，上层声发射传感器与圆柱体试样顶端的距离为圆柱体试样高度的1/8～3/8，下层声发射传感器与圆柱体试样底端的距离为圆柱体试样高度的1/8～3/8。

4.根据权利要求1所述岩石破坏声发射次主频识别提取方法，其特征在于：步骤(3)单轴压缩实验的加载方式为轴向位移闭环控制。

5.根据权利要求1所述岩石破坏声发射次主频识别提取方法，其特征在于：布步骤(4)中去噪处理为小波阈值去噪法。

6.根据权利要求5所述岩石破坏声发射次主频识别提取方法，其特征在于：小波阈值去噪法选用db3小波基，采用软阈值函数、rigrsure阈值规则。

7.根据权利要求6所述岩石破坏声发射次主频识别提取方法，其特征在于：步骤(4)快速傅里叶变换后的二维频谱信息为

S₀＝[(f₁,a₁),(f₂,a₂),…,(f_p,a_p),…,(f_n,a_n)]

式中：S₀-频谱信息、f-奈奎斯特频率、a-幅值、p-峰点、n-频域数据总数。