Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

09.01 Лабораторные исследования линейных и нелинейных свойств скальных пород, грунтов, глин, сыпучих сред и моделей геологических структур

 

Шихова Н.М., Патонин А.В., Пономарёв А.В., Смирнов В.Б. «Вариации спектров сигналов ультразвукового зондирования при лабораторных испытаниях образцов горных пород» Физика Земли, № 4, с. 167-180 (2022)

В условиях трехосной деформации на управляемом гидравлическом прессе, при всестороннем давлении 5, 10 и 15 МПа, проведены эксперименты на песчанике, базальте и граните. Эксперименты на песчанике и базальте проводились с подачей и последующей модуляцией давления порового флюида (вода), а на граните – без подачи флюида. Регистрировались как сигналы акустической эмиссии (АЭ), возникающие в процессе разрушения материала, так и сигналы ультразвукового зондирования (УЗ) по 16 направлениям. По данным ультразвукового зондирования обнаружено изменение спектра мощности сигналов УЗ на разных стадиях испытания образца. Показано, что изменения медианы спектра мощности сигналов УЗ (медианной частоты – fmed) могут достигать более 100% в зависимости от степени разрушения породы, при этом изменения в спектральном составе сигналов УЗ динамичнее отражают развитие трещиноватости в образце, чем скорости распространения упругих волн. Обнаружена зависимость медианной частоты от прикладываемой осевой нагрузки. Показано, что при насыщении флюидом сухого образца происходит сильное смещение fmed в область низких частот. Смещение отдельных спектральных составляющих сигналов зондирования может служить индикатором изменений, происходящих в образце. Уменьшение величины fmed свидетельствует об увеличении степени разрушенности образца. Наиболее ярко этот эффект проявляется на высокопористых песчаниках.

Физика Земли, № 4, с. 167-180 (2022) | Рубрика: 09.01