摘要

松散颗粒堆积体在自然界和工业生产活动中广泛存在,为了研究其力学性质和失稳过程,基于声发射技术探究了松散体剪切过程的声学特征演化规律。首先分析了松散颗粒在不同剪切速率下的AE特征参数,其次结合加载过程的力学特征对AE演化阶段进行了划分,最后利用频谱变化和小波包能量占比进一步验证了松散颗粒剪切破坏的AE演化规律。结果表明:能量和振铃计数随剪切过程而逐步增大,且剪切速率越快,能量和振铃计数增幅也越大,b值在剪切过程中逐渐降低,剪切速率越大,b值越小;不同速率下的颗粒抗剪强度为140kPa左右,剪切力峰值集中在400N左右,振铃计数、AE能量与b值在剪切运动过程中的变化与剪切破坏阶段密切相关;频谱重心会随剪切过程逐步降低,大致从350kHz降低至250kHz左右,同时较低频带能量占比增加、较高频带能量占比减少,造成频谱重心不断下移。