實(shí)驗(yàn)背景：

在混凝土中摻加纖維，是近年來迅速發(fā)展的一種材料復(fù)合技術(shù)。纖維混凝土通常是以水泥凈漿、砂漿或者混凝土為基材，以非連續(xù)的短纖維或者連續(xù)的長纖維作增強(qiáng)材料所組成的水泥基復(fù)合材料，主要通過橋接作用來限制圍觀裂縫的發(fā)展，從而改善混凝土的性能。

纖維加入水泥基體中的力學(xué)作用

1、阻裂；2、耐久；3、抗沖擊；4、抗拉

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/strong>

DIC三維全場應(yīng)變測量技術(shù)用于纖維增強(qiáng)混凝土材料力學(xué)測試目的--為深入了解纖維混凝土抗拉的宏觀性態(tài)演化規(guī)律，用于纖維混凝土材料和結(jié)構(gòu)的設(shè)計和優(yōu)化，需研究纖維混凝土在拉伸條件下的強(qiáng)度、變形、延性和開裂損傷機(jī)理。

本實(shí)驗(yàn)使用新拓三維XTDIC三維全場應(yīng)變測量分析系統(tǒng)，基于數(shù)字圖像相關(guān)法dic，通過非接觸式應(yīng)變測量方法，對材料標(biāo)準(zhǔn)試件拉伸實(shí)驗(yàn)，測量其材料在相應(yīng)變形力情況下的變形及裂紋擴(kuò)展過程，對研究材料的相關(guān)力學(xué)性能提供重要數(shù)據(jù)支持。

實(shí)驗(yàn)優(yōu)勢和創(chuàng)新：

1. 采用非接觸式光學(xué)應(yīng)變測量方法，通過纖維混凝土標(biāo)準(zhǔn)試件拉伸實(shí)驗(yàn)，測量其在加載情況下的變形及裂紋擴(kuò)展過程，對研究材料的相關(guān)力學(xué)性能提供重要數(shù)據(jù)支持。

DIC應(yīng)變測量技術(shù)測試能獲得的結(jié)果數(shù)據(jù)有：

?三維全場應(yīng)變分布

?應(yīng)力應(yīng)變曲線

2、結(jié)合DIC技術(shù)開展纖維混凝土試件直接拉伸試驗(yàn)，可揭示纖維體積摻量、纖維長度和纖維類型對纖維混凝土開裂模式、抗拉強(qiáng)度、峰值應(yīng)變以及裂后延性的耦合影響規(guī)律。

3.基于纖維混凝土直接拉伸細(xì)觀破壞機(jī)理，可綜合分析不同類型的纖維混凝土應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系模型，可通過引入拉伸損傷因子綜合考慮抗拉強(qiáng)度、峰值應(yīng)變以及裂后延性對纖維混凝土損傷發(fā)展特性的影響。

實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：

1.設(shè)備架設(shè)和調(diào)試：對XTDIC設(shè)備進(jìn)行架設(shè)，并調(diào)整到合適的距離和高度

2.對設(shè)備進(jìn)行標(biāo)定，保證實(shí)驗(yàn)精度

3.對樣件進(jìn)行預(yù)處理：

拉伸實(shí)驗(yàn)被測件：有機(jī)纖維混合的混凝土預(yù)制試樣。

實(shí)驗(yàn)過程

在實(shí)驗(yàn)裝上安裝好纖維混凝土拉伸試件，通過拉伸實(shí)驗(yàn)機(jī)施加載荷，XTDIC三維全場應(yīng)變測量系統(tǒng)搭載的工業(yè)相機(jī)采集數(shù)據(jù)，直至試件斷裂實(shí)驗(yàn)機(jī)力值卸載，研究纖維混凝土的開裂特性及破壞模式、強(qiáng)度及變形特性、延性特征、拉伸破壞機(jī)理，以及損傷演化規(guī)律。

XTDIC三維全場應(yīng)變測量系統(tǒng)可以計算出實(shí)驗(yàn)過程中的應(yīng)變分布云圖的變化過程，為分析研究材料的變形行為及失效斷裂機(jī)理提供了良好的途徑，下圖中顏色的深淺就代表著對應(yīng)位置應(yīng)變量的高低。

實(shí)驗(yàn)機(jī)拉伸過程中，XTDIC三維全場應(yīng)變測量系統(tǒng)軟件分析纖維混凝土表面裂紋產(chǎn)生后的橫向位移、縱向位移、合位移、橫向應(yīng)變、縱向應(yīng)變及最大主應(yīng)變云圖。

XTDIC三維全場應(yīng)變測量系統(tǒng)分析纖維混凝土試件裂紋產(chǎn)生后的橫向應(yīng)變、縱向應(yīng)變及最大主應(yīng)變云圖。

XTDIC三維全場應(yīng)變測量系統(tǒng)分析纖維混凝土裂紋產(chǎn)生過程應(yīng)變圖：裂紋未產(chǎn)生、第一條裂紋產(chǎn)生、第二條裂紋產(chǎn)生、第三條裂紋產(chǎn)生、實(shí)驗(yàn)拉伸完成裂紋最終變化。

XTDIC三維全場應(yīng)變測量系統(tǒng)分析纖維混凝土拉伸斷裂演化過程，關(guān)鍵點(diǎn)應(yīng)變曲線：

XTDIC三維全場應(yīng)變測量系統(tǒng)分析纖維混凝土拉伸過程中，試件表面3條裂紋寬度變化曲線：

XTDIC三維全場應(yīng)變測量系統(tǒng)分析纖維混凝土試件橫向位移圖，其中向右為正向，代表試件在拉伸過程中，整體向左移動，上端移動量大，下端移動量小。

縱向位移圖，其中向下為正，當(dāng)試件沒有裂紋產(chǎn)生時，試件豎直向下拉伸，發(fā)生裂紋后，左右拉伸量相差較大。（第一幅圖是未產(chǎn)生裂紋時縱向位移圖，第二幅圖裂紋擴(kuò)展結(jié)束后的縱向位移圖）

試件中部截線位置應(yīng)變變化曲線，其中包括100、125、150、175、198狀態(tài)的位置截線應(yīng)變變化，代表了拉伸過程中試件中部從上往下變形分布變化。

纖維混凝土抗裂性能和耐久性能的提高，對建設(shè)優(yōu)質(zhì)、美觀、耐久的工程意義重大。DIC三維全場應(yīng)變測量技術(shù)可以提供詳細(xì)的材料變形行為數(shù)據(jù)，包括局部應(yīng)變、應(yīng)力集中區(qū)域、應(yīng)變集中區(qū)域等信息，幫助研究人員深入了解材料的變形、斷裂與損傷機(jī)制和行為。