DIC在相似材料模型中的裂隙检测
柴敬1
欧阳一博2
张丁丁1
1.西安科技大学 能源学院,陕西 西安 710054;西安科技大学 教育部西部矿井开采与灾害防治重点实验室,陕西 西安 7100542.西安科技大学 能源学院,陕西 西安 710054
摘要：为定量描述上覆岩层中裂隙的产生及发育,利用数字图像相关技术(DIC)在相似材料模型中进行了裂隙检测.通过定量研究散斑图案质量及DIC计算参数对检测效果的影响,针对模型局部非均匀变形,提出了子区大小选择的双参数阈值法,确定了裂隙检测所用的子区大小,并合理选择子区间距.然后使用数码相机采集1200 mm×1000 mm×50 mm(长×高×宽)的二维平面相似材料模型表面的散斑场,获取模型目标图像的应变场和位移场,得出了裂隙产生的位置、张开度和长度等定量特征,并与全站仪同步量测数据进行对照.试验表明,采用子区边长40像素和子区间距10像素的测试参数,得出了该模型3条裂隙的存在及其发育信息,验证了双参数阈值法的可靠性;随着裂隙的逐渐发育,应变局部化带由模糊到清晰,应变曲线分布特征由单峰到双峰,位移曲线逐渐呈阶梯状分布,可从应变场局部化带长度快速估计裂隙发育长度;DIC测量结果与全站仪测量结果的最大相对误差为7.73％.DIC测量系统既能有效地检测裂隙,又能达到较高测量精度.研究结果为进一步应用DIC研究相似材料模型变形提供了试验基础.
关键词：数字图像相关技术相似材料模型裂隙应变场检测
分类号：TD313.1(矿山压力与支护)
资助基金：国家自然科学基金(51174280)国家自然科学基金(51804244)陕西省教育厅科学研究计划资助项目(16JK1488)
论文发表日期：2020-06-30
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：11( 70-80 )
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