三维数字图像相关方法在岩石复合型断裂实验中的应用作者:栾玥琪过氧化氢酶试验来源:《科学与信息化》2018年第02期论钢琴表演艺术
摘 要 作为一种准脆性材料,岩石在破坏过程中会出现过程长度区、裂缝口张开位移等断裂特征,这使得岩石的动态断裂问题的研究比其他固体材料的研究要复杂得多。应变片法等传统方法无法直接测得全场位移,不利于研究岩石在动态断裂下的各项指标。三维数字图像相关法能够在不接触试件的前提下快速、精确地测得全场变形,解决了以往实验当中因不能直接、准确测定裂纹尖端位置和扩展方向,而无法准确取得应力强度因子、临界变形场等难题,被很好地运用于工程实际与实验研究当中。 关键词 岩石力学;三维数字图像相关法;复合型动态断裂;有限元分析
前言
美语俚语
岩石等脆性材料的抗拉强度远远小于其抗压强度,因此拉伸破坏成为此类材料的主要破坏方式之一[1]。岩石具有极为复杂的细微观结构,其复合型动态断裂的研究因惯性效应和率
相关效应而困难重重,非完全弹性材料的断裂过程中发生能量耗散,从而在岩石材料中产生不可逆的塑性区域,形成岩石断裂的过程区。过程区的存在使得岩石的断裂不可简单运用线弹性断裂力学的方法来研究。作为自然界中存在最广泛的地质材料,岩石与人类工程建设和生产生活有着极为密切的联系[2-4]。因此,如何通过实验测得岩石在不同类型的断裂下的各种力学参数,揭露岩石的破坏机制,具有重要的学术价值和实际意义。
关于岩石的断裂破坏的研究已经进行了多年,但迄今为止,岩石的动态力学性质的研究仍存在着许多问题尚未得到解决,有待进一步的研究。岩石中的非均质部分,即成分和结构复杂,和构造运动破坏的残迹一同构成了非连续性特征,使得岩石力学的有关研究比起一般的固体材料研究要复杂困难得多。岩石是一种典型的含有缺陷的脆性材料,其破坏的实质是内部微裂纹的产生、扩展和贯通[5],裂纹按照力学特性,可分为Ⅰ型(张开型),Ⅱ型(滑开型)和Ⅲ型(撕开型)。目前为止,纯Ⅰ型断裂问题是国内外学者的长期研究内容,大部分实验研究的是Ⅰ型破坏下岩石的各项参数,但实际工程中,Ⅰ-Ⅱ复合型断裂占据了相当大的比例第六套儿童广播体操[6]。由于纯Ⅰ型断裂最为危险,是材料低应力断裂的主要原因,工程上为安全起见,即使是复合型裂纹,依旧按照纯Ⅰ型裂纹来处理[7]操纵子。但在实验当中,为了精确测量岩石在Ⅰ-Ⅱ复合型断裂下的各项参数,不能将岩石在纯Ⅰ型破坏下得出
斗鱼杨博的数据照搬到复合型断裂的结论当中,应设计实验,控制变量,得出真实有效的数据并加以分析。