从图2.39中可以看出,在加载初期,外界输入能量较少,内部裂纹未发育、扩展。随着加载的进行,裂纹扩展,声发射累计能量增大,并释放出弹性能。可以看出试件强度越高,声发射能量相对越大,试件内部所产生的破坏更剧烈,耗散的能量更多。从声发射能量-当量化强度曲线来看,不同试件加载初期静默期的声发射参数曲线的趋势与其强度曲线趋势有良好的对应,而活跃期与强度变化曲线呈相反的变化特点。节理倾角为30°和75°的试件初期加载声发射信号弱且持续时间较长,对应的活跃期越短,声发射信号“突变”至较大值,说明在试件加载初期试件内部发生破裂较少,表现为能量突然释放转换成耗散能发生破坏,在加载后期发生较为强烈的破坏。节理倾角为45°和60°的试件加载初期就能快速进入活跃期,活跃期持续时间较长,在峰值强度前声发射信号最大值较小,表现出能量渐进释放的特征,说明试件破坏特征相对缓和一些。
图2.39 声发射能量与耗散能随强度变化曲线(www.xing528.com)
从图2.40中可以看出,由于试件裂纹尖端出现的塑性区很小,由此产生的声发射能量与因裂纹开裂和扩展产生的耗散能量相比很小,大约相差五六个数量级。试件声发射能量与吸收能量曲线呈指数增加趋势,节理倾角为45°和60°的试件拟合曲线前期斜率增长快,说明其破坏发生较早,破坏特征比较缓和。在加载至塑性阶段前,试件储存了大量的能量,而声发射累计能量并未发生较大变化,继续加载试件裂纹发生贯通破坏,累计声发射能量急剧增加,在此阶段节理倾角为30°和75°的试件斜率增长速度较其他更快,说明其破坏特征较为剧烈。试件声发射能量与耗散能曲线呈线性增加关系,说明声发射能量与耗散能有相同的变化趋势,在加载前期节理倾角为45°与60°的试件声发射能量增长速度较快,试件内能量尚未累积到较高水平即发生释放。在低应变下即可观察到断裂能释放试件,这是由于当节理角与试件的摩擦角基本一致时,试件内较低的能量累计即可引起剪切型破坏。在峰值应力前节理倾角为30°与75°的试件中声发射能量增长速度变快,说明其声发射信号突增且大于耗散能增长速度,产生较强的破坏特征。
图2.40 声发射累计能量与试件能量的关系
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