数字散斑相关方法在岩石破坏测量中的发展与应用

摘要：

岩石材料的破坏涉及许多岩石工程的安全,直接导致地震等灾害的发生,因而一直是岩石力学界的重要研究课题.但是,这一研究目前尚缺少一种理想的实验观测方法.本文结合岩石破坏过程的特点和数字散斑相关方法(DSCM)的基本原理,发展了一种专门适用于岩石破坏过程测量的DSCM系统,并用此系统对岩石破坏中的一些重要问题进行实验研究,得到了一些有价值的结果.
论文发展了适用于岩石破坏过程测量的DSCM测量系统,其主要成果为:(1)发展了适于岩石破坏测量DSCM的关键技术,包括分别用于快速预分析和高精度最终分析的相关公式、搜索算法以及亚像素估计算法;(2)设计和实现了用于岩石破坏测量DSCM的硬件和软件系统,可以完成普通岩石力学实验环境下岩石破坏过程的动态图像采集及按不同要求的变形场处理及分析;(3)提出了以相关系数分布来估计岩石表面破坏程度的观点并用实验进行了验证;(4)设计了一种用于岩石破坏实时观测分析的实时DSCM系统;(5)改进了散斑图模拟算法,并分别用该算法生成的模拟散斑图和实际散斑图对系统进行了验证.上述研究成果为岩石破坏测量提供了一种更加适合的测试方法.
论文的另一部分工作是采用上述观测系统对岩石破坏中的一些重要问题进行研究,其主要成果为:(1)对辉长岩材料变形局部化现象进行了实验研究,总结了该材料变形局部化发生和演化过程中的一些规律,测量了该材料稳定的局部化带宽度;(2)对圆环、圆孔及雁列断层三种典型岩石结构的变形破坏演化过程进行了研究,总结了这几种岩石结构破坏的一般规律;(3)用描述变形非均匀性的统计指标--Gv值对岩石试件和岩石结构变形破坏演化过程中的变形场进行了统计分析,发现G值可以用来描述和预测岩石的破坏,且其演化与变形局部化现象存在对应关系.以上研究验证了本文发展的观测系统在岩石破坏实验研究中的可靠性,并得到了岩石破坏过程中的一些有价值的结果.

关键词：岩石破坏、数字散斑相关方法、变形局部化、岩石结构

所属期刊栏目：23

分类号：P6

在线出版日期：2004-06-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共1页

页码：1410-1410