用数字图像相关技术进行岩石损伤的变形分析*
赵永红 梁海华 熊春阳 方 竞
DEFORMATION MEASUREMENT OF ROCK DAMAGE BY DIGITAL IMAGE ORRELATION METHOD
摘要 提出用数字图像相关技术研究含微裂纹的岩石的变形。在不同载荷作用下,用扫描电镜获得细砂岩表面的灰度分布图,用相关分析处理灰度分布图获得位移分量。将加载和卸载试件表面的灰度分布图进行相关计算,得到的位移分布与微裂纹分布密切相关,在裂纹附近,位移指向裂纹,大小和方向都很不规则,而远离裂纹,位移的方向较一致,大小变化也不大,表明在微裂纹所分隔的不同区域内,位移场是不同的,表现出岩石损伤中的微裂纹的张开或闭合效应。最后对该系统在地震、滑坡、岩体工程和地形变等领域非接触变形测量中的应用前景进行了讨论。
关键词 :
岩石微裂纹 ,
位移场 ,
数字图像相关
Abstract :The digital image correlation technique is used to determine the deformation field of the rock material involving the microcracks. The light intensity pattern of the fine grain sandstone surface is taken from the scanning electron microscope,corresponding to different loading steps. Correlation computation is performed for a pair of light intensity images to evaluate the displacement components. The results show that the deformation varies in different areas separated by subcracks,which implies the effect of crack opening and closing in rock.
Key words :
microcrack of rock
displacement field
digital image correlation
收稿日期: 2000-02-14
[1]
曹兆虎1,2,孔纲强1,2,刘汉龙1,2,刘彦辰1,2,周 航1,2. 水平荷载桩室内模型试验系统研究 [J]. 岩石力学与工程学报, 2015, 34(s1): 3468-3475.
[2]
徐松林1,章 超1,黄俊宇1,周李姜1,席道瑛2. 花岗岩压剪联合冲击特性与细观力学机制研究 [J]. 岩石力学与工程学报, 2015, 34(10): 1945-1958.
[3]
徐松林1,章 超1,黄俊宇1,周李姜1,席道瑛2. 花岗岩压剪联合冲击特性与细观力学机制研究 [J]. 岩石力学与工程学报, 2015, 34(10): 2-2.
[4]
马俊伟,唐辉明,胡新丽,雍 睿,徐 聪,夏 浩,鲁 莎. 抗滑桩加固斜坡坡面位移场特征及演化模型试验研究 [J]. 岩石力学与工程学报, 2014, 33(4): 679-690.
[5]
周 健1,2,高 冰2,张 姣3,贾敏才1,2. 初始含水量对砂土泥石流启动影响作用分析 [J]. 岩石力学与工程学报, 2012, 31(5): 1042-1048.
[6]
杨典森1,陈卫忠2,3,杨建平3,李术才2. 岩盐蠕变行为的宏细观损伤特性试验研究 [J]. 岩石力学与工程学报, 2011, 30(7): 1363-1367.
[7]
李文培1,王明洋1,范鹏贤1,邓宏见2. 深部围岩变形与破坏模型及数值方法研究 [J]. 岩石力学与工程学报, 2011, 30(6): 1250-1257.
[8]
邹 飞,李海波,周青春,朱小明,莫振泽,郝亚飞. 楔刀作用下含水平节理岩体的位移场特征及损伤演化试验研究 [J]. 岩石力学与工程学报, 2011, 30(5): 982-990.
[9]
谭成轩1,秦向辉1,王瑞江2,龙长兴1,邓乃恭1,孙 叶1,张春山1,孙炜锋1. 中国大陆中东部Ms≥8.0级特大地震发震背景初步分析 [J]. 岩石力学与工程学报, 2010, 29(S2): 3598-3607.
[10]
陈亚东,宰金珉,佘跃心,戚科骏. 基于DIC技术的桩–土–承台共同作用性状的 模型试验研究 [J]. 岩石力学与工程学报, 2009, 28(S1): 3001-3001.
[11]
周拥军,任伟中. 一种仅需距离控制的模型试验平面位移场 单像视觉测量 [J]. 岩石力学与工程学报, 2009, 28(04): 799-799.
[12]
孙玉永,周顺华,宫全美. 软土地区盾构掘进引起的深层位移场分布规律 [J]. 岩石力学与工程学报, 2009, 28(03): 500-0500.
[13]
李元海,靖洪文,刘刚,周治国. 数字照相量测在岩石隧道模型试验中的应用研究 [J]. 岩石力学与工程学报, 2007, 26(08): 1684-1684.
[14]
李俊伟,李永刚,黄宏伟,孙建生. 涵洞施工全过程弹塑性有限元模拟分析 [J]. 岩石力学与工程学报, 2005, 24(S2): 5634-5634.
[15]
. 含裂纹体的数值模拟 [J]. 岩石力学与工程学报, 2005, 24(24): 4434-4439.