波导器声发射信号传播衰减理论及规律
邹银辉，董国伟，李建功，吕贵春
(煤炭科学研究总院重庆研究院，重庆400037)
摘 要：根据波动动力学的相关理论，建立了一维波导器的弹性力学模型，得出了声发射波源信号与波导器接受端信号之间的关系．在此理论模型的基础上，设计了数值模拟及实验室方案，采用标准激振源法，考察了不同尺寸波导器中声发射响应情况，在此基础上统计分析得出了波导器尺寸、波导器与煤岩块接触程度及波导器弯曲程度对声发射信号的事件数、事件的影响．数值模拟结果与实验室结果相吻合，同时验证了理论模型的合理性。
关键词：波导器；声发射；弹性；力学模型；幅值
中图分类号：TD713．2；0422 文献标识码：A
Acoustic emission(AE) propagation attenuation theory and rule in wave guide
ZOU Yin—hui，DONG Guo—wei，LI Jian—gong，LU Gui—chun
(Chongqing Branch，China Coal Research Institute。Chongqing 400037，China)
Abstract：Based on correlative theory of wave dynamics，one dimension wave guide theory mechanical model was set up and the relations of displacement and speed and acceleration between AE signal source and AE signal receiving terminal were presented．Based on the theoretic model，numerical simulation and lab program were designed．When wave guide was knocked by use of the excited standard signal and wave guide dimensions are changed，the effects of wave guide size，wave guide and mine rock contact degree and wave guide bending degree on AE signal event rate and event were obtained Numerical simulation and lab study results validate rationality of theory model．
Key words：wave guide；acoustic emission(AE)；elasticity；mechanical model；amplitude
通过近20a的研究，声发射预警技术在煤岩动力灾害预报方面取得了大量的成果，某些领域已取得了成功应用，但声发射传播规律的理论研究总体上相对滞后。前人研究重点是预警工艺和仪器设备，实验室研究方面主要进行了煤岩单轴受载条件下声发射特征等基础研究，没有系统研究声发射波在各类波导器中传播特性等。波导器的设计与安装等主要凭经验进行，这直接影响了传感器的安装工艺及效果，影响了声发射信号数据反演分析的可靠性，造成声发射技术预测煤岩动力灾害失灵现象时有发生，所以煤岩动力灾害声发射预警技术还未能完全形成实用的技术体系，延迟了声发射预测技术的完全实用化。本文基于波动动力学的相关理论，建立了一维波导器的弹性理论模型，得出了声发射信号位移、速度及加速度随传播距离的变化情况[1-6]，并基于此力学模型，进行了实验室及数值模拟研究。
