1.一种基于声发射技术的岩样破坏预测方法,其步骤如下:步骤1.构建声发射参数的尖点突变模型:
将声发射参数中的累积能量引入进来作为岩石系统的状态变量;累积振铃计数看作时间变量的连续函数E(t),对时间序列函数E(t)进行泰勒展开,并取前4项,得到:其中,ai通过时间序列函数E(t)泰勒展开后获取;
将上式转化为系统势函数形式,令x=t-ω,θ=a3/4a4,则系统势函数表达为:V(x)=b4x4+b2x2+b1x+b0其中,bi可以通过如下转化计算得到:
将系统势函数式转化为标准的势函数表达式:
Vc(x)=x4+px2+qx+c
其中,p,q,c满足以下关系:
令V′c(x)=0,V″c(x)=0,基于累积能量时间序列函数,岩石系统的稳定性判别式表达为:
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ΔE=8p+27q;
步骤2.构建累积能量的时间系列函数E0(t),定义区间为t∈[0,T0],其中T0是指声发射试验结束的时刻;
步骤3.对时间序列函数E0(t)进行泰勒展开,并求解参数ai(a0,a1,a2,a3,a4);
步骤4.求解中间参数ω,bi(b0,b1,b2,b3,b4),p,q,c;
步骤5.计算判别式 当 表明岩样发生破坏,E0(t)为有效时间序列函数,用来预测岩样的破坏情况;当 表明岩样未发生破坏,E0(t)无法用来预测岩样的破坏情况,需重新开展声发射试验或者重构时间系列函数E0(t);
步骤6.当步骤8中, 时,重构时间序列函数E1(t),定义区间为t∈[0,T1],其中步骤7.重复步骤4和5,并计算判别式 当 表明岩样发生破坏的定义范围是t∈[0,T1];当 表明岩样在此定义区间没有发生破坏,那么岩石破坏发生在定义区间t∈[T1,T0];
步骤8.在步骤10中,当 重构时间序列函数E2(t),定义区间为t∈[0,T2],其中当 重构时间序列函数E2(t),定义区间为t∈[0,T2],其中步骤9.重复步骤7和8,判断岩样破坏的定义区间;当预测破坏的区间长度|Tn-Tm|≤1,停止重复步骤10和11,结束预测;Tn是指当前预测结果是破坏的定义区间的时间末节点,Tm是指最近预测结果是未破坏的定义区间的时间末节点。