Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wyniki wstępnych badań porównawczych wytrzymałości elektrycznej gazów do zastosowania w układach izolacyjnych wysokiego napięcia

Wieczorek Krzysztof, Ranachowski Przemysław, Ranachowski Zbigniew, Misztal Norbert Krzysztof

Przegląd Elektrotechniczny

|

2026

|

R. 102, nr 2

78--84

PL

W 2024 roku zaczęło obowiązywać rozporządzenie Unii Europejskiej w sprawie stopniowego wycofywania gazu izolacyjnego – heksafluorku siarki – stosowanego w układach wysokiego napięcia. Związek ten uważa się za bardzo silny gaz cieplarniany. Z tego powodu zaistniała pilna potrzeba znalezienia alternatywnego gazu, który mógłby zastąpić dotychczasowe rozwiązanie. W artykule przedstawiono wyniki wstępnych badań gazów, które mogłyby być wykorzystane w układach wysokiego napięcia. W specjalnie zaprojektowanym układzie ciśnieniowym wyposażonym w układ elektrodowy przeprowadzono pomiary wyładowań niezupełnych metodą akustyczną oraz pomiary wytrzymałości elektrycznej. Badania przeprowadzono przy kilku różnych poziomach nadciśnienia. Porównano wyniki wytrzymałości powietrza, dwutlenku węgla, azotu i argonu.

EN

The European Union's regulation to phase out the insulating gas – sulfur hexafluoride, used in high-voltage systems, took effect in 2024. The compound is considered a very potent greenhouse gas. For this reason, there was an urgent need to find an alternative gas that could replace the existing solution. The article presents the results of preliminary studies of gases that could be used in high-voltage systems. In a specially designed pressure system, equipped with an electrode system, measurements of electric strength as well as partial discharges – using the acoustic method - were carried out. The tests were performed at several different levels of overpressure. The results of air, carbon dioxide, nitrogen and argon strength were compared.

2

Identyfikacja rodzaju uszkodzenia stalowych elementów konstrukcyjnych urządzeń na podstawie współczynników falkowych sygnałów emisji akustyczej

Dobrzycki Arkadiusz

Przegląd Elektrotechniczny

|

2026

|

R. 102, nr 2

127--132

PL

Praca dotyczy możliwości wykorzystania parametrów transformaty falkowej sygnałów emisji akustycznej do oceny stanu elementów stalowych urządzeń. Wykonano badania eksperymentalne polegające na wzbudzaniu płyt stalowych z różnymi uszkodzeniami. Dokonano wyboru rodzaju falki oraz wykonano analizę wielorozdzielczą zarejestrowanych sygnałów. Przeprowadzone próby oraz analiza statystyczna otrzymanych wyników pozwoliły na powiązanie parametrów detali falkowych, w szczególności rozkładu znormalizowanych amplitud poszczególnych detali z rodzajem uszkodzenia.

EN

The paper concerns the possibility of using wavelet transform parameters of acoustic emission signals to assess the condition of steel elements of devices. Experimental studies were conducted involving the excitation of steel plates with various defects. The wavelet type was selected and a multiresolution analysis of the recorded signals was performed. The tests and statistical analysis of the obtained results allowed for the correlation of wavelet detail parameters, in particular the distribution of normalized amplitudes of individual details, with the type of defect.

3

Modeling progressive damage accumulation in cortical bone from human ribs using acoustic emission data

García-Vilana S., Sánchez-Molina D., Abdi H., Martinez-Gonzalez E.

Biocybernetics and Biomedical Engineering

|

2026

|

Vol. 46, iss. 2

278--289

EN

This work investigates how progressive microdamage accumulates in intact human fourth ribs under bending loads and how acoustic emission (AE) signals reflect that deterioration. Twenty-four ex vivo ribs (eighteen under quasi-static (< 0.0004 s −1) and six under dynamic (0.012–0.042 s −1)) were subjected to three-point bending while AE sensors recorded microcrack activity near regions of peak tensile stress. To accommodate large deformations and complex geometry, we applied finite strain theory and described the mechanical response with an orthotropic continuum damage model. Damage growth followed a Weibull distribution, and stiffness degradation closely tracked the damage variable. We then correlated AE event counts with damage progression by fitting an empirical relationship that captures both the gradual accumulation of low-damage events and the abrupt increases in events near failure. Our analyses reveal three key outcomes. First, the Hild-Lemaître quasi-brittle damage model provides an excellent fit to stress-strain data across all strain-rate regimes. Second, cumulative AE counts increase monotonically with internal damage, confirming AE as a reliable real-time proxy for microcrack evolution. Third, AE-damage curves differ qualitatively with strain rate: quasi-static tests produce strongly convex profiles culminating in a near-vertical asymptote, whereas dynamic tests exhibit an initial concave segment followed by a more linear trend before ultimate failure. Furthermore, it was observed that increasing strain rate elevates both ultimate and damage strains, whereas subject age is associated with reductions in ultimate stress and stiffness. In contrast, BMI exerts only minor effects. Finally, b-value analysis did not yield predictive insight for human cortical bone fracture, unlike in concrete. Together, these findings establish AE monitoring coupled with continuum damage mechanics as a powerful framework for characterizing rate-dependent failure in rib cortical bone, which could inform real-time clinical monitoring during high-risk procedures.

4

Zastosowanie metody emisji akustycznej do badań kriogenicznych urządzeń ciśnieniowych

Banaszek Jacek, Rolf Radosław, Węgłowski Sebastian

Wiadomości Naftowe i Gazownicze

|

2025

|

R. 28, Nr 9 (319)

17-19

PL

W artykule opisano prace związane z opracowaniem metodyki pozwalającej na zastosowanie emisji akustycznej do określania stanu technicznego urządzeń ciśnieniowych pracujących w warunkach kriogenicznych. Omówiono potrzebę eksploatacyjną, z której wynikały prowadzone prace. Wskazano główne wyzwania związane z zastosowaniem emisji akustycznej dla urządzeń pracujących w warunkach kriogenicznych. Podsumowano rezultaty przeprowadzonego projektu, ze wskazaniem możliwych zastosowań oraz wymogów niezbędnych do wzięcia pod uwagę.

EN

The article describes the works which were connected with developing the methodology enabling the application of the acoustic emission for assessment of the technical condition of the pressure equipment working in the cryogenic conditions. The exploitation need from which the works originated was described. The main challenges connected with the application of the acoustic emission for the equipment working in the cryogenic conditions were indicated. The results of the conducted project were summarized, together with indicating the possible application and the requirements necessary to be taken into account.

5

Analiza wibroakustyczna silnika indukcyjnego małej mocy

Witczak Paweł, Stano Ernest

Przegląd Elektrotechniczny

|

2025

|

R. 101, nr 12

305--310

PL

Artykuł omawia metodykę wyznaczania drgań mechanicznych zewnętrznej powierzchni silnika indukcyjnego wywołanych polem magnetycznym wraz ze związaną z tym emisją mocy akustycznej. Uśredniony rozkład pola indukcji magnetycznej w szczelinie silnika określił pole naprężeń magnetycznych, które po przetworzeniu do dziedziny widmowej pozwoliło na obliczanie parametrów mechanicznych i akustycznych silnika w tej dziedzinie. Wyniki obliczeń porównano z rezultatami eksperymentu.

EN

The article discusses the methodology for determining mechanical vibrations of the external surface of an induction motor caused by the magnetic field, along with the associated emission of acoustic power. The averaged distribution of the magnetic induction field in the motor gap determined the magnetic stress field, which, after processing into the spectral domain, allowed the calculation of the mechanical and acoustic parameters of the motor in this domain. The calculation results were compared with measurements for both mechanical vibrations and acoustic power.

6

Post-impact residual torsional strength and acoustic emission analysis of filament wound composite pipes

Paczkowska Karolina, Pacholec Zuzanna, Szychta Grzegorz, Błażejewski Wojciech, Stabla Paweł, Barcikowski Michał

Polimery

|

2025

|

Vol. 70, nr 1

30--39

EN

The residual torsional strength of composite pipes after different impact loading and torsional strength with acoustic emission analysis were investigated. It was shown that the residual torsional strength of composite pipes and the strength of undamaged samples differ significantly depending on the fiber winding angle. The undamaged pipes with a winding angle of 45° showed higher torsional strength compared with the samples with an angle of 30°.

PL

Zbadano wytrzymałość resztkową na skręcanie rur kompozytowych po różnym obciążeniu udarowym oraz wytrzymałość na skręcanie z analizą emisji akustycznej. Wykazano, że wytrzymałość resztkowa rur kompozytowych na skręcanie oraz wytrzymałość próbek nieuszkodzonych różnią się znacznie w zależności od kąta nawijania włókien. Nieuszkodzone rury o kącie nawijania 45° wykazały większą wytrzymałość na skręcanie w porównaniu z próbkami o kącie nawijania 30°.

7

Mechanical behaviour of filament-wound GFRP and BFRP composite tubes

Stabla Paweł, Kamiński Konrad, Wacławek Łukasz, Paczkowska Karolina, Pacholec Zuzanna, Barcikowski Michał, Błażejewski Wojciech

Composites Theory and Practice

|

2025

|

R. 25, nr 3

200--208

EN

Composite materials play a crucial role in the development of lightweight and innovative industry. For high-performance structures such as composite pressure vessels, tubes and pipelines, filament-winding technology is used as a highly automated and reliable manufacturing method. In this study, the mechanical investigation of composite tubes is performed. The analysis consists of a comparison of basalt and glass fibre reinforced plastics (BFRP and GFRP) under axial compression loading. The tubes were manufactured with one layer wound using a 55° winding angle and additional hoop reinforcement in the gripping area. During axial compression loading, the acoustic emission method was used to identify the damage modes occurring in the two groups of materials. Post-failure observations were conducted to assess the crack type and geometry. The results showed that GFRP exhibited superior performance over BFRP in terms of compressive strength (41% higher) and absorbed energy (20% higher).

8

Considering the effects of local impact disturbance on deep sandstone: exploring strength weakening mechanism

Zhao Jihe, Jin Jiaxu, Li Yanfeng, Wu Pengfei, Wang Haibo, Shi Yingshuang

Archives of Mining Sciences

|

2025

|

Vol. 70, no. 1

63--83

EN

The stability of rock mass is an important safety issue in the process of deep mining, and the dynamic disturbance caused by excavation and blasting is an important factor affecting the stability of rock mass. To deeply understand the mechanical characteristics and damage mechanisms of deep sandstone after local impact disturbance by high prestresses, a self-developed rock disturbance system was used to carry out disturbance followed by a uniaxial compression test (UCT) on the rock samples. The whole process of UCT was monitored utilising acoustic emission (AE) technology, and the particle size and fractal dimension of debris after sandstone failure were analysed to explore its strength-weakening mechanism. The experimental study elucidated the influence mechanism of the coupled action of disturbance frequency f and impact area s on the strength weakening effect of sandstone, i.e., high prestressing force is the prerequisite and dominant factor of rock strength weakening, while the perturbation f and the s accelerate the induced rock damage. The fractal dimension D can be used to quantitatively evaluate the fragmentation characteristics of sandstone disturbed by local impact (between 1.68 and 2.14), and it shows a good linear increasing trend with the increase of local impact disturbance.

9

Monitoring on-line wyładowań niezupełnych w transformatorze energetycznym realizowany równocześnie metodą emisji akustycznej i metodą ultra wysokiej częstotliwości

Gielniak Jarosław, Sikorski Wojciech

Przegląd Elektrotechniczny

|

2024

|

R. 100, nr 11

190--195

PL

W artykule omówiono możliwości i korzyści jakie daje monitoring on-line wyładowań niezupełnych (WNZ) w transformatorze energetycznym realizowany równocześnie metodą emisji akustycznej (EA) i metodą ultra wysokiej częstotliwości (UHF). Dodatkowo zaprezentowano wyniki badań uzyskane obiema metoda na kilku wybranych transformatorach, na których oprócz detekcji wyładowań niezupełnych w trybie monitoringu krótkookresowego przeprowadzono lokalizację źródeł WNZ techniką trilateracyjną.

EN

The article discusses the potential and advantages of online monitoring of partial discharges (PD) in power transformers using both acoustic emission (EA) and ultra-high frequency (UHF) methods simultaneously. It also presents research results obtained from both methods on several selected transformers, where, in addition to detecting partial discharges in short-term monitoring, the localization of PD sources was performed using the trilateration technique.

10

Application of the acoustic emission method to record partial discharges in a medium voltage switchgear model

Śmietanka Hubert, Molas Michał, Ranachowski Zbigniew, Ranachowski Przemysław, Wieczorek Krzysztof

Przegląd Elektrotechniczny

|

2024

|

R. 100, nr 11

286--290

EN

The application of the acoustic emission (AE) method for the detection and recording of partial discharges (PD) occurring in a medium voltage switchgear model was presented in this paper. The results of AE measurements were presented in the form of spectrograms. The acoustic emission effect occurred when the applied voltage level reached values from 10 kV to 30 kV. The authors used devices and probes EA to record PD using the acoustic method. The presented equipment can also be intended for industrial applications. The original accomplishment of the presented work is the achievement of successful and repeatable results of partial discharge measurements using the acoustic method.

PL

W pracy przedstawione zostało zastosowanie metody emisji akustycznej (EA) do detekcji i rejestracji wyładowań niezupełnych (WNZ) powstających w modelu rozdzielnicy średniego napięcia. Wyniki pomiarów EA przedstawiono w formie spektrogramów. Efekt emisji akustycznej powstawał, gdy poziom przyłożonego napięcia osiągał wartość od 10 kV do 30 kV. Autorzy wykorzystali urządzenia i głowice EA do rejestracji WNZ metodą akustyczną. Zaprezentowana aparatura może być również przeznaczona do zastosowań przemysłowych. Oryginalnym osiągnięciem prezentowanej pracy jest uzyskanie pomyślnych i powtarzalnych wyników pomiarów wyładowań niezupełnych przy zastosowaniu metody akustycznej.

11

Badania zmian w strukturze płyt włóknisto-cementowych poddanych oddziaływaniom wybranych czynników eksploatacyjnych

Gorzelańczyk Tomasz

Przegląd Budowlany

|

2024

|

R. 95, nr 3

110--115

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań wpływu zamrażania-rozmrażania oraz naświetlania promieniowaniem UV w komorze starzeniowej na strukturę płyt włóknisto-cementowych. W celu wykazania wpływu wyżej wymienionych czynników płyty w pierwszej kolejności przebadano z wykorzystaniem metody emisji akustycznej w próbie trójpunktowego zginania. Badania te wykazały wyraźny spadek liczby zarejestrowanych zdarzeń EA dla badanych płyt, szczególnie dla tych, które były poddane oddziaływaniu cykli zamrażania-rozmrażania w porównaniu z płytami referencyjnymi. Następnie w celu dokładniejszego zobrazowania zmian zachodzących w strukturze badanych płyt przeprowadzono badania z wykorzystaniem elektronowego mikroskopu skaningowego SEM.

EN

The article presents the results of research on the effect of cyclic freeze-thaw and UV irradiation on the structure of fibre-cement boards in an aging chamber. In order to demonstrate the impact of the above-mentioned factors, the panels were first tested using the acoustic emission method in the three-point bending test. These studies showed a clear decrease in the number of recorded EA events for the tested boards, especially for those that were subjected to freeze-thaw cycles compared to the reference boards. Then, in order to more accurately illustrate the changes occurring in the structure of the tested boards, tests were carried out using a scanning electron microscope (SEM).

12

Influence of mosaic patterns in filament-wound tubes on mechanical behaviour under axial compression loading

Stabla Paweł, Smolnicki Michał, Duda Szymon, Zielonka Paweł, Paczkowska Karolina, Pacholec Zuzanna, Barcikowski Michał, Błażejewski Wojciech

Polimery

|

2024

|

Vol. 69, nr 11-12

694--704

EN

This study employs axial compression testing to analyze the impact of mosaic patterns on the mechanical properties, specifically the strength and stiffness, of composite tubes. Three mosaic patterns (1/1, 2/1, and 3/1) and three winding angles (45°, 55°, and 75°) were selected for evaluation. Additionally, the acoustic emission (AE) technique was utilized to investigate the damage mechanisms occurring in the composite structures. The results showed that the higher the mosaic pattern the higher the stiffness and strength of the composite tubes under axial compression loading.

PL

W niniejszej pracy zastosowano testy osiowego ściskania w celu analizy wpływu wzorów mozaikowych na właściwości mechaniczne, w szczególności wytrzymałość i sztywność, rur kompozytowych. Wybrano do oceny trzy wzory mozaikowe (1/1, 2/1 oraz 3/1) oraz trzy kąty nawijania (45°, 55° i 75°). Dodatkowo, użyto technikę emisji akustycznej (AE) do badania mechanizmów uszkodzeń struktur kompozytowych. Wyniki pokazały, że im wyższy wzór mozaikowy, tym większa sztywność i wytrzymałość rur kompozytowych pod obciążeniem osiowego ściskania.

13

Some aspects of monitoring of different processes in agriculture using acoustic emission phenomena

Barwicki Jan, Borek Kinga, Mazur Kamila

Inżynieria Materiałowa

|

2024

|

Vol. 45, nr 1

23--27

EN

The technique of acoustic emission has been shown to be useful for monitoring and measurement of transportation and mixing of feed concentrates and other ingredients. This method is ideally suited for flow/no flow alarm indicators, requiring no calibration and only basic electronic support. If the method is to be used for analysis of mixtures, the components must be sufficiently different in particle size or density. Besides that, the detection of particle breakdown and damage should be possible.

PL

Wykazano, że technika emisji akustycznej jest przydatna do monitorowania i pomiaru transportu oraz mieszania koncentratów paszowych i innych składników. Metoda ta idealnie nadaje się do wskaźników alarmowych przepływu/braku przepływu, nie wymagając kalibracji i jedynie podstawowego wsparcia elektronicznego. Jeżeli metoda ma być stosowana do analizy mieszanin, składniki muszą różnić się dostatecznie wielkością cząstek lub gęstością. Poza tym powinno być możliwe wykrywanie rozkładu i uszkodzeń cząstek.

14

Pomiar emisji akustycznej w czasie próbnego obciążenia nowego mostu na Odrze we Wrocławiu

Kliński Maksymilian, Panek Maciej

Inżynieria i Budownictwo

|

2024

|

R. 80, nr 3

133--140

PL

Technika emisji akustycznej służy monitorowaniu uszkodzeń poprzez analizę zdarzeń wewnątrz materiału. Podczas próbnego obciążenia czujniki umieszczono przy zworniku przęsła. Analiza sygnałów wykazała potencjalne uszkodzenia. Wartości sygnałów porównywano z kryteriami oceny stanu konstrukcji żelbetowych. Regularne pomiary pozwalają śledzić możliwe uszkodzenia, a połączenie z innymi metodami oceny stanu konstrukcji zwiększa ich skuteczność.

EN

The acoustic emission method is applied for damage monitoring through the analysis of internal events within the material. Sensors were placed at the cantilever joint during the proof loading. Signal analysis revealed potential damages. Signal values were compared against criteria for assessing the condition of reinforced concrete structures. Regular measurements detect potential damages, and combining this technique with other methods enhances its efficiency.

15

Metoda oceny poziomu i ilości osadu w zbiornikach magazynowych ropy naftowej

Baran Ireneusz, Klimek Zbigniew, Nowak Marek

Badania Nieniszczące i Diagnostyka

|

2024

|

nr 3-4

21-25

PL

Podczas magazynowania ropy naftowej, zwłaszcza w dużych zbiornikach magazynowych, systematycznie na dnie osadzają się cząstki organiczne o wysokiej masie cząsteczkowej (np. parafina), cząstki stałe (piasek, produkty korozji, itp.), jak również woda. Po pewnym okresie eksploatacji zbiornika cząstki te gromadząc się, tworzą osady, co powoduje m.in. zmniejszenie pojemności magazynowej. Istotna jest więc wiedza o kształcie i objętości osadów na dnie zbiornika, gdyż pozwala na określanie najlepszej formy przeciwdziałania i kontrolowania poziomu tych osadów. W 2017 roku UDT rozpoczął projekt opracowania systemu oceny poziomu i ilości osadów w zbiornikach magazynowych ropy naftowej, z wykorzystaniem techniki AE i termografii. W kolejnych latach realizacji projektu opracowano kompletną metodykę i procedurę oceny poziomu, objętości i kształtu osadów oraz proces weryfikacji wyników. W artykule przedstawiono wykorzystanie techniki AE i metody termografii oraz analizę i przetwarzanie danych pomiarowych w ramach systemu do oceny poziomu, objętości i kształtu osadów wewnątrz zbiornika magazynowego.

EN

When crude oil is stored in large tanks, invariably high-molecular-weight organic sediments (paraffin) are deposited but the resulting sediments also contain solid particles (sand, corrosion products, etc.) as well as water. After some period of in-service of the tank, these deposits build up to form a sludge, which causes reduction in the storage capacity. Knowledge of the shape and volume of the sludge at the bottom of the tank is important, as it allows determining the best form of counteracting and controlling the level of sludge. In 2017 the Office of Technical Inspection launched a project to develop a system for assessing the level and quantity of sludge in crude oil storage tanks, using the AE technique and thermography. In the following years of duration of the project, a complete methodology and procedure for assessing the level, volume and shape of sludges was developed, as well as a process of verifying the results. In this paper are presented the use of AE technique and thermography method as well as the analysis and processing of measurement data within the system for assessing the level, volume and shape of sludge inside a storage tank.

16

Mechanical behaviour of fracture layer failure in secondary mining composite roof strata

Zhao Guozhen, Chang Fengyi, Wang Shuai

Archives of Mining Sciences

|

2024

|

Vol. 69, no. 4

655--674

EN

In the extremely close distance of lower coal seam mining, affected by secondary mining, the fractures expand through the layer in the composite roof, and this process is complex and diverse. In this paper, a three-point bending load test of different strength rocks and their combinations is conducted by combining acoustic emission. The results indicate that the overall deflection angle in the lower roof is approximately 8° smaller than that in the upper roof. When the fracture extends from the brittle roof to the plastic roof, the deflection angle in both types of roofs increases. When the plastic roof extends to the brittle roof, the deflection angle of the brittle roof increases while that of the plastic roof decreases. The damage degree of the composite rock mass during the failure process lies between the two single rock masses that make up the composite rock mass. The damage is dense at the initial expansion moment of the fracture in the rock mass, but weak when the interface expands through the layer. The energy evolution of the composite roof mainly depends on the high-strength roof, and the horizontal migration process of the fracture at the interface does not release energy.

17

Multi-symptom measurement based fault detection of the PEM fuel cell system

Polak Adam, Kluczyk Marcin

International Journal of Applied Mathematics and Computer Science

|

2023

|

Vol. 33, no. 2

197--205

EN

The proper functioning of the fuel cell system depends on the proper operation of all its subsystems. One of the key subsystems is the oxidant supply system, which is responsible for supplying oxygen for the electrochemical reaction taking place in the cell. It also transports the reaction products, i.e., water, outside the fuel cell stack, and in some cases removes excess heat generated in the stack. Changes in the technical condition of machine individual elements always result in changes in operating or residual parameters; however, it is necessary to select appropriate diagnostic methods to be able to use these changes to assess the machine’s technical condition. This article presents the results of research focused on assessing the possibilities of diagnosing the oxidant supply subsystem, in particular, too low an oxidant flow leading to oxygen starvation and cathode flooding, based on the analysis of the voltage occurring in individual cells of the stack as well as on the basis of vibration and acoustic emission (AE) measurements. The presented results show that the faulty operation of that system can be indicated either through electrical and vibroacoustic/acoustic emission measurements.

18

Przegląd nowoczesnych metod nieniszczących wykorzystywanych do badania płyt włóknisto-cementowych

Gorzelańczyk Tomasz, Schabowicz Krzysztof

Badania Nieniszczące i Diagnostyka

|

2023

|

nr 1-4

30--36

PL

W artykule przedstawiono i omówiono wybrane nowoczesne metody nieniszczące wykorzystywane do badania materiałów kompozytowych jakim są płyty włóknisto-cementowe. Omówiono metodę ultradźwiękową, w tym również z wykorzystaniem fal Lamba, metodę emisji akustycznej, metodę terahercową i metodę optyczną z wykorzystaniem elektronowego mikroskopu skaningowego SEM. Wszystkie te metody zostały z powodzeniem wykorzystane w badaniach, w tym również w badaniach własnych autorów, co jednoznacznie potwierdza ich przydatność w badaniu płyt włóknisto-cementowych.

EN

The article presents and discusses selected modern non-destructive methods used to test composite materials such as fiber-cement boards. The ultrasonic method, including the Lamb wave method, the acoustic emission method, the terahertz method and the optical method using the scanning electron microscope (SEM) are discussed. All these methods have been successfully used in research, including the authors' own research, which clearly confirms their usefulness in the study of fiber-cement boards.

19

Failure study of weathered granite based on critical slowing down theory and acoustic emission b-value

Huang Qizheng, Zhao Kang, Yan Yajing, Wu Jun, Nie Qiang, Chen Jiale, Xiao Weiling, Wang Huiping

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2023

|

Vol. 23, no. 3

art. no. e196, 2023

EN

To investigate the precursor characteristics of failure of weathered granite (WG), we conducted uniaxial compression tests on WG specimens using the RMT-150C rock mechanics testing system and the PCI-II acoustic emission (AE) device. We analyzed the AE parameters based on the critical slowing down (CSD) and AE b-value theoretical methods. The study shows that the peak strain value of WG under uniaxial compression is < 1% and the stress falls off rapidly after the peak, and the specimen mainly undergoes brittle failure. The failure process can be divided into four stages: compression stage, elastic deformation stage, plastic development stage, and post-peak failure stage, in which the compression stage lasts longer. The ringing count rate and its cumulative amount can effectively indicate the process of WG failure during loading. As the failure nears, microcracks within the WG accumulate and expand, leading to the appearance of macroscopic cracks. At the same time, the cumulative ringing count rate increases rapidly while the ringing count rate converges to the peak. Furthermore, the rapid increase of autocorrelation coefficient and variance obtained from the CSD theory analysis of ringing counts can be used as a precursor signal of WG failure. The “inflection point” before the sharp rise of the variance curve can be regarded as an early warning point of failure. Based on the characteristic that the b-value shows a large rate fluctuation decrease before the failure of WG, the autocorrelation coefficient and variance variation law obtained by CSD theory and the early warning point are analyzed simultaneously with the b-value variation law, which can accurately grasp the failure characteristics of WG in mines.

20

Deformation and failure laws and acoustic emission characteristics of low‑strength molybdenum ore

Zhao Kang, Yang Jian, Song Yufeng, Wang Qing, Zhao Kangqi, Ji Yongbo

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2023

|

Vol. 23, no. 2

art. no. e74, 2023

EN

Uniaxial compression acoustic emission (AE) tests were conducted on low-strength molybdenum ore (LSMO) to investigate its deformation and failure laws and AE characteristics. The stress-strain curve and AE parameter data of LSMOs were obtained by uniaxial compression AE test, and the relationships of stress, AE parameter, amplitude fractal dimension, and AE b value with loading time were analyzed accordingly to obtain the general law of their deformation and failure and a series of AE characteristics. The research shows that under the action of uniaxial stress, the failure mode of LSMOs mainly shows brittle failure, and the failure form mainly shows monoclinic shear failure. The stress-strain curve shows obvious plastic-elastic deformation, the plastic deformation time is long, and the division of each stage of deformation failure is not obvious. The simultaneous occurrence of large surges in ringing count and energy to higher orders of magnitude can be used as precursor information for failure destabilization of LSMOs. The evolution process of AE parameters of LSMO corresponds well with its deformation and failure process, and the variation pattern of ringing counts and energy shows a high consistency. With increasing stress, the amplitude correlation dimension and b value are mainly in the form of "falling-rising-falling-fluctuating". The results of the study can provide some theoretical basis for the assessment of the stability of the mine surrounding rock and the determination of a reasonable and effective reinforcement plan.