岩石破裂全程数字化细观损伤力学试验研究

›› 2009, Vol. 30 ›› Issue (11): 3283-3290.

岩石破裂全程数字化细观损伤力学试验研究

倪骁慧¹, ²，朱珍德¹, ²，赵杰¹, ²，李道伟¹, ²，冯夏庭³

1. 河海大学岩土工程科学研究所，南京 210098；2. 河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室，南京 210098； 3. 中国科学院武汉岩土力学研究所，武汉 430071

收稿日期:2008-05-29 出版日期:2009-11-10 发布日期:2010-01-07
作者简介:倪骁慧，男，1979年生，博士研究生，主要从事岩石力学方面的工作。
基金资助:
国家自然科学基金项目（No. 50674040）；江苏省研究生培养创新工程项目（No. CX07B_128z）；国家自然科学基金、二滩水电开发有限责任公司雅砻江水电开发联合研究基金重点项目（No. 50539090）。

Meso-damage mechanical digitalization test of complete process of rock failure

NI Xiao-hui¹, ²，ZHU Zhen-de¹, ²，ZHAO Jie¹, ²，LI Dao-wei¹, ²，FENG Xia-ting³

1. Geotechnical Research Institute, Hohai University, Nanjing 210098, China; 2. Key Laboratory of Ministry of Education for Goemechanics and Embankment Engineering, Hohai University, Nanjing 210098, China; 3. Institute of Rock and Soil Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430071, China

Received:2008-05-29 Online:2009-11-10 Published:2010-01-07

摘要/Abstract

摘要：

设计基于扫描电镜（SEM）的岩石破裂全过程数字化细观损伤力学试验方案，实现了岩石破裂全过程的显微与宏观实时的数字化监测、控制、记录及分析的岩石力学试验。应用于四川锦屏大理岩预制裂纹试样中进行单轴压缩破坏全程的数字化试验，对微裂纹的萌生、生长及贯通过程进行数字化定量分析，得到试样在受荷过程中微裂纹的面积、方位角、长度、宽度和周长基本几何数据，从宏细观角度描述了岩石试样单轴压缩过程中的破坏机制，并分析得出试样单轴受压破坏过程中虽然微裂纹在某些区域集中，但在整个试样中微裂纹的统计分布依然是服从某一指数分布的这一结论。试验研究结果证明了该试验方案的科学性和先进性。

关键词: 细观力学, 岩石破裂全过程, 数字化细观损伤力学试验方案, SEM图像处理程序

Abstract:

A new meso-mechanical testing scheme based on SEM is developed to carry out the experiment of microfracturing process of rocks. The image of microfracturing process of the specimen can be observed and recorded digitally. The microfracturing process of Jinping marble specimen in Sichuan province under uniaxial compression is recorded by using the testing scheme. Quantitatively investigated the propagation and coalescent of cracks at meso-scale with digital technology, the basic geometric information of rock microcracks such as area, angle, length, width, perimeter, are obtained from binary images after segmentation. The failure mechanism of specimen under uniaxial compression with the quantitative information is studied from macro/micro scopic perspective. The result shows that during the damage of the specimen the distribution of microcracks in the whole specimen are still subjected to exponential distribution with some microcracks concentrated in certain regions. The conclusion indicates that the testing scheme is applicable.

Key words: micromechanics, complete process of rock failure, digital micromechanics testing scheme, SEM image processing program

中图分类号:

TU 458

倪骁慧，朱珍德，赵杰，李道伟，冯夏庭. 岩石破裂全程数字化细观损伤力学试验研究[J]. , 2009, 30(11): 3283-3290.

NI Xiao-hui，ZHU Zhen-de，ZHAO Jie，LI Dao-wei，FENG Xia-ting. Meso-damage mechanical digitalization test of complete process of rock failure[J]. , 2009, 30(11): 3283-3290.

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[1]	侯会明, 胡大伟, 周辉, 卢景景, 吕涛, 张帆, . 考虑细观等效热学参数的高放废物处置库围岩应力−渗流−温度耦合模拟方法[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3625-3634.
[2]	孙博, 杨怀德, 谷玲, 刘跃, 唐碧华, 赵桂连, 张连明. 基于UDEC颗粒模型的不确定性分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3679-3688.
[3]	程立朝，许江，冯丹，田傲雪，刘义鑫，. 黏结剂含量对含瓦斯煤剪切细观损伤力学特性影响的试验研究[J]. , 2015, 36(9): 2467-2477.
[4]	董启朋，姚海林，卢正，詹永祥,. 基于双胞元的颗粒材料应力-应变关系研究[J]. , 2014, 35(7): 2071-2078.
[5]	胡超，周伟，常晓林，马刚 , . 散粒体中锚杆间距的锚固效应研究[J]. , 2014, 35(7): 2088-2094.
[6]	王永明、朱晟、任金明、彭鹏\|、徐学勇、. 筑坝粗粒料力学特性的缩尺效应研究[J]. , 2013, 34(6): 1799-1806.
[7]	姚华彦，朱大勇，周玉新，刘心庭　. 干湿交替作用后砂岩破裂过程实时观测与分析[J]. , 2013, 34(2): 329-336.
[8]	唐欣薇，周元德，张楚汉 . 考虑空间相关尺度特征的细观力学模型及其应用[J]. , 2012, 33(7): 2021-2026.
[9]	姜春林，李晋. 微型抗滑桩土拱效应空间特征的细观力学分析[J]. , 2012, 33(6): 1754-1760.
[10]	袁敬强，陈卫忠，谭贤君，王辉. 软弱地层注浆的细观力学模拟研究[J]. , 2011, 32(S2): 653-659.
[11]	杨贵，刘汉龙，高德清. 加载频率对反滤料动变形特性影响的试验及细观数值模拟研究[J]. , 2011, 32(S1): 419-0423.
[12]	李林，陈结，姜德义，杨春和，刘春. 单轴条件下层状盐岩的表面裂纹扩展分析[J]. , 2011, 32(5): 1394-1398.
[13]	周喻，吴顺川，焦建津，张晓平　. 基于BP神经网络的岩土体细观力学参数研究[J]. , 2011, 32(12): 3821-3826.
[14]	徐金明，谢芝蕾，贾海涛. 石灰岩细观力学特性的颗粒流模拟[J]. , 2010, 31(S2): 390-395.
[15]	陈从新，刘秀敏，刘才华. 数字图像技术在岩石细观力学研究中的应用[J]. , 2010, 31(S1): 53-61.

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