《表2 大理岩样各应力特征点纵波波速》

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《单轴加载条件下大理岩的实时轴向波速变化特征与频谱分析》

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图3给出了MST-2大理岩应力、波速、切线模量随应变变化的对应关系。从图3不难发现，单轴加载条件下的大理岩变形过程中的纵波波速呈阶段性变化，与黄承贤等[7]试验结果相似，按照其波速的非线性增长特征可依次定出a、b、c 3个应力特征点，分别对应初始应力点，切线模量最大值、峰值波速点，特征点所对应的应力与波速见表2。ab段为岩石的孔隙压密阶段，其波速随应变变化呈线性特征，波速随应力增长率高达51m/（s·MPa），波速快速增长。其主要原因可概括为两点：压头与岩石试件的耦合面结合越加紧密，使得走时缩短波速增长，尤其是在初始加载阶段其对波速增长的影响更为突出；由弹性波传播理论可知，介质波速与弹性模量成正比，岩石内部的孔隙与裂纹在应力作用下快速闭合，颗粒间的接触面积增大，岩石的切线模量持续增大，应力应变曲线上凹，波速也随之上升。