岩体声发射混沌动力学.pdfVIP

( ) 第 35 卷第 4 期 中南大学学报 自然科学版 Vol . 35 　No 4 2004 年 8 月 　 　　　　　　　 　　 　　　　　　　 Aug . 　2004 J. CENT. SOUTH UNIV. ( SCIENCE AND TECHNOLOGY) 岩体声发射混沌动力学 刘志祥 ,李夕兵 ( 中南大学 资源与安全工程学院 ,湖南 长沙 ,4 10083) 摘要 :采用混沌动力学研究了岩体声发射活动规律 ,并提出了岩体声发射时间序列确定性检验方法 ;计算了在岩体 变形与破坏过程中不同阶段声发射混沌吸引子 ,分析了各阶段混沌吸引子变化规律 ;将混沌与神经网络相结合 ,建 立了岩体声发射预测模型 。此外 ,对工程岩体声发射进行监测 ,对测量数据进行了自适应滤波去噪处理 。研究结 果表明:工程岩体声发射活动存在 4 个不同的阶段 :声发射稳定期 ,声发射活动初期 ,声发射活动加剧期和活动反 转期 。岩体破坏出现在声发射活动反转期 ,在此阶段声发射出现反常 ,混沌吸引子 D 减小 ;混沌动力学能反映岩体 的声发射活动特征 ,所建立的模型能预测和分析工程岩体稳定性 。 关键词 :岩体声发射 ; 混沌动力学 ; 神经网络 中图分类号 : TD327 . 2 文献标识码 :A 文章编号 (2004) 04067 105 Chaotic kinetic s of acou stic emi ssion in ro ck ma ss L IU Zhixiang , L I Xibing (College of Resources and Safety Engineering , Central Sout h University , Changsha 4 10083 , China) Ab stract :Active characteristics of acoustic emission (A E) in rock mass were st udied based on chaotic kinetics , and a met hod was p ut forwar d to verify deterministic character to time series of A E. The chaotic att ractor s of A E in different st ages were calculated during t he deformation and breakage of rock mass , and t he change law s of chaotic att ractor s were analyzed in different st ages. By coupling chao s wit h neural network , a p rediction model of A E in rock mass was est ablished . A E in rock engineering was monitored , and noises were removed from measured dat a wit h adaptive filter . The result s show t hat t here are four differe