单轴压缩下饱水花岗岩破裂过程声发射频谱特征试验研究

通过开展饱水花岗岩单轴压缩声发射试验,采用快速傅里叶变换提取声发射信号主频及次主频,进一步提出了综合表征声发射信号频谱特征的参数:主频比F,即主频与次主频的比值,研究岩石破裂过程声发射频谱特征.研究结果表明:饱水花岗岩破裂过程声发射主频、次主频频带数量呈现“3→6→3”先增大后减小的规律,与主频分布特征相比,次主频低频区间占比减小,中、高频区间占比增大,次主频总体平均值比主频高约5 kHz.声发射主频比F分布区间在弹性阶段达到最大:0＜F＜8,且F≠1,根据主频比与1的关系,可将声发射信号划分为2类:A类信号(0＜F＜1),其主频小于次主频;B类信号(1＜F＜8),其主频大于次主频.总体来看,饱水花岗岩破裂过程声发射A类与B类信号的数量关系约为3:2,A类信号数量相对较多,特别是塑性阶段A类信号占绝对优势,其数量为B类信号的3.0～3.5倍.饱水花岗岩破裂过程声发射A、B类信号事件率近似同步变化,二者均出现明显的平静期前兆特征,在实际应用时,可以对岩石破裂过程数量庞大且计算繁琐的声发射信号进行甄别,选择A、B两类信号中的一种,进而实现对岩石破坏前兆信息的快速有效识别.