吴顺川等：不同荷载条件下低孔隙率砂岩巴西劈裂试验的声发射特性 993· (a) S1 ○-2.11 0-2.96 Magnitude 0-3.67 -4.99 -3.54 -2.09 Stage 2: Stage 3: Stage 4: (b) 100.5892033-371.9930491s 373.4738827-423.9923606s 425.0513716-484.2164435s 8 2 图5非线荷载条件下声发射事件破裂震级及时空演化.()破裂震级三维视图：(b)不同阶段有效声发射事件增量（依据信噪比绘制） Fig.5 Located magnitude and spatial evolution of AE events for the non-linear load:(a)the located magnitude shown in the 3D model;(b)the effective AE increment at different stages(marker sizes are scaled by signal to noise ratio) (a) (b) 0 6×104 1.2×10 0 2.6×10㎡ 3×10 9×10 1.3×10 4x10:4x10 图6微裂纹极点密度及宏观破裂面模式.(a)线荷载：(b)非线荷载 Fig.6 Stereonets of microcrack pole density and macroscopic fracture modes:(a)linear load;(b)non-linear load 频率的关系： 前震提供先兆信息，是震级分布及能量释放剧烈 IgN=-bM+a (1) 程度的重要指标：N为不超过相对震级M的有效 定位事件累计数：n为传感器数量；d为第i个传感 M=lg (2) 器和震源之间的距离，m;WRMS:是第i个传感器波 n 形幅度的均方根；W是第1个传感器的所有J个采 样点的第j个振幅点.图7展示了线非线荷载声 发射事件累计次数lgW与相对震级M之间的关 (3) 系.线荷载条件下声发射有效定位事件震级分布 WRMSi 在-5.0~-2.78之间，震级M大于-4.0的声发射事 式中，a为常数；b通常称为b值，其变化规律可为 件占8.95%.震级在-5.0~-4.50声发射事件出现频率的关系： lgN = −bM +a （1） M= lg   ∑n i (WRMSidi) n   （2） WRMSi = vuuuut ∑ J j=1 W2 j J （3） 式中，a 为常数；b 通常称为 b 值，其变化规律可为 前震提供先兆信息，是震级分布及能量释放剧烈 程度的重要指标；N 为不超过相对震级 M 的有效 定位事件累计数；n 为传感器数量；di 为第 i 个传感 器和震源之间的距离，m；WRMSi 是第 i 个传感器波 形幅度的均方根；Wj 是第 i 个传感器的所有 J 个采 样点的第 j 个振幅点. 图 7 展示了线/非线荷载声 发射事件累计次数 lgN 与相对震级 M 之间的关 系. 线荷载条件下声发射有效定位事件震级分布 在−5.0～−2.78 之间，震级 M 大于−4.0 的声发射事 件占 8.95%. 震级在−5.0～−4.50 声发射事件出现 S4 S5 S1 S2 S6 S3 S8 S7 UP DOWN E W S N −2.11 −2.96 Magnitude −3.67 −4.99 −3.54 −2.09 Stage 2: 100.5892033−371.9930491 s Stage 3: 373.4738827−423.9923606 s Stage 4: 425.0513716−484.2164435 s (a) (b) 图 5    非线荷载条件下声发射事件破裂震级及时空演化. （a）破裂震级三维视图；（b）不同阶段有效声发射事件增量（依据信噪比绘制） Fig.5    Located magnitude and spatial evolution of AE events for the non-linear load: (a) the located magnitude shown in the 3D model; (b) the effective AE increment at different stages (marker sizes are scaled by signal to noise ratio) S N N W E 0 3×104 6×104 9×104 1.2×105 S W E 0 1.3×104 2.6×104 4×104 5.4×104 (a) (b) 图 6    微裂纹极点密度及宏观破裂面模式. （a）线荷载；（b）非线荷载 Fig.6    Stereonets of microcrack pole density and macroscopic fracture modes: (a) linear load; (b) non-linear load 吴顺川等： 不同荷载条件下低孔隙率砂岩巴西劈裂试验的声发射特性 · 993 ·