[发明专利]一种基于声发射技术的尾砂胶结充填体损伤预测系统

权利要求书

1.一种基于声发射技术的尾砂胶结充填体损伤预测系统，其特征在于：包括贴附于尾砂胶结充填体表面的声发射探头，所述声发射探头依次与前置放大器以及声发射信号处理器连接，所述声发射处理器与PC端信号连接；

所述基于声发射技术的尾砂胶结充填体损伤预测系统的基于声发射累积能量的充填体损伤演化预测模型的建模方法包括：

步骤一、利用单轴循环加卸载测量尾砂胶结充填体的力学性能，统计所述尾砂胶结充填体的力学性质影响参数以及收集所述尾砂胶结充填体的力学参数；

步骤二、将所述尾砂胶结充填体的弹性应变ε_e、塑性应变ε_p、总应变ε、变形模量E作为反映所述尾砂胶结充填体内部损伤状态的力学参数；

步骤三、基于损伤力学通过所述尾砂胶结充填体单位体积的总能量E_r定义弹性应变能U_e：

E_r＝U_e+U_d

步骤四、基于充填体不可逆耗散能定义每个循环的损伤变量D(i)：

步骤五、定义累计损伤变量D：

步骤六、基于所述步骤三中的弹性应变能U_e以及所述步骤五中的损伤变量D定义所述尾砂胶结充填体的损伤能量释放率Y：

步骤七、利用步骤五中的损伤变量D以及所述步骤六中的损伤能量释放率Y，再基于损伤理论演化方程

进行拟合，得到材料参数B和n值，进而得到具体的所述尾砂胶结充填体在循环加卸载条件下的损伤演化方程；

步骤八、利用不同水灰比x₁以及不同灰砂比x₂的所述尾砂胶结充填体在单轴循环加卸载条件下损伤变量D和损伤能量释放率Y进行拟合；

步骤九、基于步骤三至步骤八的结果，定义所述尾砂胶结充填体参数B的预测模型：

B＝k*x₁^a*x₂^b

步骤十、基于步骤三至步骤八的结果，定义所述尾砂胶结充填体参数n值的预测模型：

n＝m*x₁^c*x₂^d

步骤十一、基于步骤七至步骤十，所述尾砂胶结充填体在循环加卸载条件下的损伤演化方程为：

步骤十二、利用声发射检测系统收集所述尾砂胶结充填体的声发射信号，所述声发射信号包括收集的声发射振幅，通过所述声发射振幅采集声发射能量，所述声发射能量值为声发射振幅的平方；

步骤十三、基于步骤十二的参数，建立基于所述尾砂胶结充填体的声发射累积能量的损伤演化方程：

步骤十四、将每个循环的所述损伤能量释放率Y和声发射累积能量建立关系式：

步骤十五、结合步骤十一至步骤十四，在初始声发射累积能量为0以及初始损伤能量释放率Y₀为0，物料没有损伤时，得到基于声发射累积能量的尾砂胶结充填体损伤演化预测模型，即

再基于所述尾砂胶结充填体损伤演化预测模型采用Python语言进行编程，创建基于声发射能量的充填体损伤检测可视化程序。

2.根据权利要求1所述的一种基于声发射技术的尾砂胶结充填体损伤预测系统，其特征在于：步骤十三中的材料参数p、q分别与步骤七中的材料参数B和n值对应。