数字图像技术在节理岩体裂纹扩展试验中的应用研究

摘要：

含倾斜裂纹的岩石在单轴压缩下，会发生翼裂纹扩展并逐步损伤破坏。对含预制裂纹的类岩石脆性试件进行单轴压缩试验，采用两台高分辨率相机连续捕捉图像，经过数字图像相关技术(DIC)处理，得到了试件的全局应变场演化过程图，试验结果表明：当荷载达到一定阶段，裂纹端部观察到了明显的微破裂区，其形状为绕裂纹尖端逆时针转动82°的椭圆；荷载增大到最大荷载的85.6%时，微破裂聚集成核，端部开始形成宏观翼裂纹，裂纹的扩展过程就是高应变区不断蔓延的过程，也是微破裂不断发育、成核的过程；次生微破裂区以及反翼微破裂区发育缓慢，且形成过程中也受到了拉伸应力作用，翼裂纹是试件的主要破坏模式。最后基于线弹性断裂力学，比较了裂纹尖端周围应力和应变的变化规律，给出了采用应变方法分析裂纹起裂扩展的理论依据，并且验证了DIC系统试验结果的可靠性。

关键词：岩石、裂纹、数字图像相关技术、单轴压缩、扩展、应变场

分类号：TU458(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金项目41202193；教育部博士点基金项目20110072120011

在线出版日期：2015-06-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：944-951