数字散斑相关方法在岩石破坏测量中的发展与应用

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:⑴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;⑵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;⑶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;⑷设计了一种用于岩石破坏实时观测分析的实时DSCM系统;⑸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)