碳纤维桥梁拉索疲劳损伤声发射信号小波分析

碳纤维具有强度高、耐久性好等优点,现已广泛应用于土木工程结构中。用碳纤维材料制作的桥梁高耐久性拉索,已经在多个桥梁中得到应用,但是对这种新型桥梁拉索的损伤监测目前还缺乏有效的手段。本文拟采用声发射技术监测碳纤维桥梁拉索疲劳损伤。首先,通过疲劳试验,得到了拉索整个损伤过程的声发射特征参数,并将声发射特征参数两两组合,研究结果表明:采用计数、能量、持续时间、幅值和时间的相关点图可以来综合表征损伤。其次,基于声发射监测信号特点,考虑用小波变换的奇异性检测来处理声发射信号,分析小波系数的奇异性,采用"节点-幅值"定位检测方法,实现了对拉索的损伤识别。与相关点图相比较,小波分析方法在处理声发射信号时,图形更加清晰,特征更为突出,损伤更易识别,而且还可以利用小波阈值去噪、对声发射信号实行信噪分离、提高信噪比,从而提高损伤识别的准确性。     

岩石声发射的损伤模式及其在地震研究中的初步应用

本文运用损伤理论和微元强度统计理论导出了声发射参数与损伤参量及应变的关系模型。依据这一模型,分析了单轴压缩时岩石破坏阶段声发射特性与压机刚度的关系。在此基础上,探讨了声发射活动规律与孕震过程及地震活动的内在本质联系。     

小波分析在数字地震资料中的应用

安徽省霍山地区在 2002 年发生了两次震群,主震都为 ML4.0 地震,但表现为不同的衰减形式,7 月 14 日主震发生后只有 8 次小震（ML>1.0）,而 8 月 29 日主震后面有 60 多次小震（ML>1.0）。小波分析是 20 世纪 80 年代兴起的一门新学科,由于它在时频两域具有良好的局部特性,故在数学上被喻为“数字显微镜”。本文运用小波分析方法,对两个震群的主震作小波分析,希望能提取不同震群系列主震的一些频谱特性。     

声发射信号频谱分析系统

声发射现象不仅在工程上,而且在地质上得到越来越广泛的研究。岩石声发射信号的频谱携带着有关材料特性,破裂机制以及信号传播路径上的构造特征等信息。因此声发射频谱分析成了声发射研究工作中最基本的工作之一。 1.声发射信号的基本特征及频谱分析系统存在的问题 个别的声发射信号是不可重复的单次性瞬态信号。一般认为,声发射信号是一种宽频带信号。它所复     

小波分析在库尔勒地震台气氡资料处理中的应用

选取库尔勒台2008～2010年气氡观测资料,利用尺度为4的db4小波对其进行处理,并分别对其低频和高频短期异常进行研究。结果表明,该方法对不同频率的信息识别功能较强,有助于将数据的趋势变化和局部变化分离,能够有效地识别与消除干扰因素,提取短期异常,是地震前兆数据处理的一种有效方法。结合震例研究表明,台站周围200km范围内4级地震发生前3～5个月气氡出现异常。     

小波分析在前兆资料处理中的应用

利用小波变换分析了河南省2003~2007年地磁、地电、地下流体以及2004~2008年断层气CO2等前兆资料,并将断层气CO2的分析结果与河南省4级以上地震进行了震例研究。结果表明,小波分析方法对不同频率的信息识别功能较强,有助于将数据的趋势变化和局部变化分离,是地震前兆数据处理的一种有效方法;断层气CO2的震例研究表明,在豫北地区4级以上地震前1~6个月,断层气CO2会出现高值突跳异常。     

声发射技术在岩石力学研究中的应用

随着地震预报研究的开展,岩石力学与地震预报的联系越来越紧密。声发射技术是岩石力学研究中十分重要的工具之一。本文对声发射技术作了简单的介绍,评述了它在岩石力学研究中的应用,介绍了用声发射技术研究地震序列和破裂机制的一些结果。     

声发射技术在岩石力学研究中的应用

随着地震预报研究的开展,岩石力学与地震预报的联系越来越紧密。声发射技术是岩石力学研究中十分重要的工具之一。本文对声发射技术作了简单的介绍,评述了它在岩石力学研究中的应用,介绍了用声发射技术研究地震序列和破裂机制的一些结果。     

小波分析在地震资料去噪中的应用

本文阐述了小波变换和去噪的基本原理,根据模拟信号和实际地震信号的频谱分析,讨论了如何选择小波基,及去噪中的阈值问题,从小波分解出发,利用多尺度分解对地震资进行分析,并基于MATLAB语言和小波工具箱,实现了对地震资料的去噪.     

小波变换在数字化水位观测资料分析中的应用

小波变换是近年兴起的信号处理方法,具有良好的时频局部化特征。它不但可以准确地描述瞬变信号的局部特征,还可以通过多尺度变换,从不同频带上观察信号的特征。利用小波变换的以上特征将其运用于数字化水位观测资料不同频率潮汐波的分离、同震水震波及震前水位长周期“前驱波”的识别、干扰与同震效应的识别等方面,都取得了较好的效果。     

小波分析方法在宁夏短水准资料分析中的应用

建立了小波分解模型,应用该模型将宁夏红果子形变台及苏峪口形变台短水准观测资料中的不同周期成分进行了有效分离。分离后的3阶近似及3阶细节部分所显示的异常变化能够更直观和显著地对应宁夏及周边地区发生的地震。     

声发射技术在桥梁结构健康监测中的应用研究进展

声发射技术作为一种被动的、动态的监测手段,在工程和材料领域得到了广泛的应用,正日益受到桥梁结构健康监测研究者的关注。本文回顾了近年来国内外基于声发射技术的桥梁结构健康监测研究状况。首先,简要介绍了声发射的基本原理和声发射信号处理方法;其次,详细分析了声发射技术在桥梁结构健康监测中的研究成果,包括钢筋混凝土桥、钢结构桥、桥梁结构关键构件和无线声发射传感器及其网络等;最后,分析了声发射技术在桥梁结构健康监测领域应用中存在的一些问题,并对声发射技术的应用前景进行了探讨。     

Fracture Toughness Measurements and Acoustic Emission Activity in Brittle Rocks

Fracture toughness measurements under static loading conditions have been carried out in Barre and Lac du Bonnet granites. An advanced AE technique has been adopted to monitor real-time crack initiation and propagation around the principal crack in these tests to understand the processes of brittle failure under tension and related characteristics of the resulting fracture process zone. The anisotropy of Mode I fracture toughness has been investigated along specific directions. Microcrack density and orientation analysis from thin section studies have shown these characteristics to be the primary cause of the observed variation in fracture toughness, which is seen to vary between 1.14 MPa.(m)^1/2 and 1.89 MPa.(m)^1/2 in Barre granite. The latter value represents the case in which the crack is propagated at right angles to the main set of microcracks. The creation of a significant fracture process zone surrounding the propagating main crack has been confirmed. Real-time imaging of the fracture process and formation of fracture process zone by AE techniques yielded results in very good agreement with those obtained by direct optical analysis.     

小波分析在永安地震台前兆观测资料处理中的应用

利用小波分析方法对永安台前兆观测资料进行处理,结果表明该方法能够有效地将数据波动、脉冲干扰和地震同震波从原数据中分离出去,并且能够得到清晰的前兆数据原始变化趋势,可以使今后各种长短期震前异常的识别变得更加容易。     

基于声发射参量的煤样损伤模型研究

在单轴压缩下煤样损伤模型基本原理的基础上,推导出了基于声发射参量的煤样损伤模型。以原煤为研究对象,在单轴压缩下,对煤样进行声发射实验,验证了基于声发射参量的煤样损伤模型在煤样破坏前是可行的;分析了在单轴压缩下的声发射特性,并提出了基于＂归一化＂声发射累计计数的损伤变量,得到了在单轴压缩下煤样的应变—损伤方程和煤样的一维损伤本构方程。研究结果表明：声发射参量能够反映煤样内部原生裂隙的压密及新裂隙的产生、扩展、贯通等演化过程;基于声发射参量的煤样损伤模型是合理的,反映了声发射事件数和煤样损伤之间的对应关系;单轴压缩下的煤样损伤演化过程,可分为初始损伤阶段、损伤稳定演化和发展阶段、损伤加速发展阶段和残余损伤阶段4个阶段。     

复小波包域的微震信号分析提取方法

提出了一种在复小波包域分析提取微震信号的新方法。此方法先采用复小波包分解同时获得信号的幅值信息和相位信息,再采用一种称为“比值加权”的复小波包重构法,重构出信噪比大大增强的微震信号。实际应用表明这种新方法在提取微震信号,提高信噪比方面效果显著。     

Application of Wavelet Transform to Magnetic Data Due to Ruins of the Hittite,Civilization in Turkey

— In the recent years, geophysical methods have been applied successfully in archaeological studies. In this article we have studied the application of wavelet transform to magnetic data in order to estimate boundaries of various synthetic examples and real data. Enhanced Horizontal Derivative (EHD) method is also applied as an alternative method for boundary estimation. The performance of wavelet transform and the EHD method are evaluated using magnetic data of the Sarissa-Kusakli archaeological site. All boundary results are mutually compared. Based on these comparisons, we conclude that the wavelet transform provides reasonable results.This work was supported by the TUBITAK under Project YDABCAG-100Y021.Received: 23 October 2001     

基于小波分析的闽台地区地震形变异常研究

在孕震过程的不同阶段,可能会有长、中、短期前兆异常表现.为揭示闽台地区几次中强地震前不同时期的异常形态,对福建省数字化形变观测资料日均值、整点值和分钟值时序数据进行小波分析,结果发现:在强震前2～3年出现周期2年左右的异常信号;在中强地崖前2～5个月出现周期1个月左右的异常信号;在震前几天至十几天则出现周期半小时至1小...     

Effect of Injected Water on Hydraulic Fracturing Deduced from Acoustic Emission Monitoring

—In order to investigate the effects of injected water in hydraulic fracturing, experiments were conducted on cubic granite specimens, comparing fracturings induced by conventional water injection with those induced by pressurization of a urethane sleeve, thereby realizing "hydraulic fracturing" without the use of fracturing fluid. In both experiments, a shear type mechanism was found to be dominant in fault plane solutions of AE events. However, in the case of water injection, cracks extended rapidly with large drops in hole water pressure and bursts of AE, whereas in pressurization by the urethane sleeve, cracks extended stepwise with no such large drops in hole pressure and no bursts of AE. The difference in crack extension in the two experiments can be analyzed by comparing relations between crack length and stress intensity factor of mode I at a crack tip. The observation and analysis indicate that existence of fracturing fluid like water helps initiated cracks to extend rapidly and widely in hydraulic fracturing in actual HDR fields. Received September 12, 1996, accepted January 24, 1997