Щербаков И.П., Куксенко В.С., Чмель А.Е. «Накопительная стадия сигналов акустической эмиссии при компрессионном и ударном разрушении гранита» Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых, № 4, с. 78-82 (2012)

Лабораторные образцы гранита разрушались одноосным сжатием и ударом падающего груза. Получены временные последовательности сигналов акустической эмиссии, генерируемой микротрещинами. Временное разрешение при ударном разрушении составляло 10 нс. В обоих режимах нагружения макроскопическому разрушению предшествовала стадия накопления мелкомасштабных повреждений. Время накопительной стадии при компрессионном разрушении было многократно больше времени протекания катастрофической стадии; при ударном разрушении наблюдалось обратное соотношение времен.

Щербаков И.П., Куксенко В.С., Чмель А.Е. «Особенности временной корреляции образования трещин при ударном разрушении горных пород» Геология и геофизика, 54, № 2, с. 302-308 (2013)

Образцы мрамора и гранитов с различным размером зерен подвергались ударному разрушению в лабораторных условиях. Сигналы акустоэмиссии (АЭ), генерируемые растущими трещинами, регистрировались с шагом 10 нс. Одновременно регистрировалась фрактолюминесценция (ФЛ), возникающая при разрыве межатомных связей на поверхности образцов. Было показано, что длительности интервалов между сигналами АЭ распределены по степенному закону, характерному для коррелированных (самоподобных) процессов. Такая закономерность не проявилась для сигналов ФЛ, поскольку время образования свободных радикалов гораздо меньше интервалов между их появлением при разрывах химических связей. Данные АЭ свидетельствуют об увеличении частоты появления новых трещин в материалах с меньшим размером зерен.

Кеворкянц С.С. «К теоретическому обоснованию лабораторного изучения упругих волн в двухфазных средах на образцах горных пород» Геофизические исследования, 12, № 3, с. 33-48 (2011)

Теоретически обосновывается лабораторное изучение упругих волн на кернах – образцах горных пород, имеющих форму усеченного цилиндра. Решается прямая задача распространения упругого поля в усеченном цилиндре, двухфазная среда которого состоит из твердого скелета и поровой жидкости. Задача сводится к решению системы уравнений Био, дополненных соответствующими краевыми и начальными условиями. Рассматривается возбуждение усеченного цилиндра упругим продольным импульсом, однородно распределенным на одном из его торцов. Образуемые при этом векторы смещения твердой и жидкой фаз представляют собой потенциальные функции, выражаемые через градиенты скалярных потенциалов, а уравнения Био преобразуются в систему двух уравнений в частных производных телеграфного типа, в правых частях которых задана импульсная функция стороннего давления. Система телеграфных уравнений переводится из временного пространства в частотное и решается для Фурье-образов искомых функций, переводимых затем во временное пространство. Для решения системы уравнений Био применяется сочетание методов конечных разностей и разделения переменных. Задача приводится к решаемой методом матричной прогонки системе линейных алгебраических уравнений с блочно-трехдиагональной матрицей. Приводятся результаты численного моделирования в виде двух- и трехмерных графиков. Работа является оригинальной как по специфике постановки задачи (задания краевых условий и условий возбуждения), так и по предложенному для ее решения подходу.

Виноградов С.Д., Луцкий В.А. «Восстановление формы акустических сигналов в экспериментах с образцами горных пород» Сейсмические приборы, 48, № 3, с. 75-82 (2012)

Предполагается, что формирование сигналов в приемном тракте системы регистрации в первом приближении описывается линейной процедурой свертки (интегралом Дюамеля). В таком случае можно устранить искажения, вызванные неравномерностью амплитудно-частотной характеристики электроакустических преобразователей (датчиков) и восстановить истинную форму сигналов, поступивших на вход системы. Для этого требуется знание импульсной характеристики датчика (совместно с усилительной частью входного тракта системы) и проведение вторичной обработки данных. В работе показана принципиальная возможность такого восстановления формы принимаемых системой акустических сигналов.

Шкуратник В.Л., Новиков Е.А. «Физическое моделирование влияния размеров минерального зерна на акустическую эмиссию геоматериалов при их нагревании» Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых, № 1, с. 12-19 (2012)

Проведено физическое моделирование деформирования твердеющего композита с наполнителем в виде кварцевого зерна различного класса крупности, позволившее установить взаимосвязь между параметрами акустической эмиссии, возникающей при нагревании геоматериала, размерами его минерального зерна и прочностью. Выявлены аномалии активности акустической эмиссии в определенных температурных диапазонах, одна из которых коррелирует с прочностью, а вторая – со средним размером минерального зерна. Полученная экспериментальная зависимость прочности от указанного размера сопоставлена с теоретической моделью Холла–Петча.

Шкуратник В.Л., Новиков Е.А. «О взаимосвязи термостимулированной акустической эмиссии скальных пород с пределом прочности при сжатии» Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых, № 4, с. 44-51 (2012)

Экспериментально установлено и теоретически обосновано наличие взаимосвязи между пределом прочности при сжатии образцов скальных горных пород и активностью низкотемпературной термостимулированной акустической эмиссии (ТАЭ) в них, усредненной в определенном температурном диапазоне. Показано, что указанная взаимосвязь наиболее четко проявляется при условии предварительного цензурирования исследуемой выборки за счет исключения из нее образцов с аномальной дефектностью, выявляемой на основе анализа ТАЭ. Приведен пример определения предела прочности гранита Капустинского месторождения на основе термоакустоэмиссионных измерений.