巖石力學(xué)試驗(yàn)是巖石力學(xué)性質(zhì)研究中最主要的手段，通過(guò)室內(nèi)模擬試驗(yàn)，可對(duì)不同的巖石在抗拉、壓縮條件下的力學(xué)性質(zhì)及破壞特點(diǎn)進(jìn)行研究。

巖石的抗拉強(qiáng)度比其抗壓強(qiáng)度低得多，抗拉強(qiáng)度可以通過(guò)直接拉伸法和劈裂法測(cè)試獲得。巴西劈裂試驗(yàn)是目前最為常用的一種間接拉伸試驗(yàn)方法，在1978年被國(guó)際巖石力學(xué)學(xué)會(huì)（ISRM）推薦為巖石抗拉強(qiáng)度測(cè)定方法，在國(guó)內(nèi)眾多規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)也推薦使用該方法。

一般來(lái)說(shuō)，巖石對(duì)拉伸、剪切、彎曲和扭轉(zhuǎn)這四種作用形式的承受力，要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于對(duì)壓縮的承受力。因此，巖石在壓縮作用下的最大承受力，常用來(lái)作為其強(qiáng)度的度量。

傳統(tǒng)的巖石力學(xué)試驗(yàn)，采用應(yīng)變片進(jìn)行應(yīng)變測(cè)量。應(yīng)變片偏向于測(cè)量固定方向應(yīng)變，無(wú)法實(shí)現(xiàn)全場(chǎng)測(cè)量。巖石受力發(fā)生較大范圍的變形或斷裂，應(yīng)變片無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)得應(yīng)變最大區(qū)域。

新拓三維XTDIC三維全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)，通過(guò)非接觸測(cè)量方式，可獲得巖石破壞過(guò)程中全部圖像，判定巖石斷裂性質(zhì)，建立起巖石在破壞過(guò)程中的位移場(chǎng)、應(yīng)變場(chǎng)和巖石破壞的聯(lián)系，測(cè)試數(shù)值可為研究巖石力學(xué)研究、判斷巖石工程安全狀態(tài)和評(píng)估巖體工程結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性等提供重要參考依據(jù)。

巖石巴西劈裂DIC測(cè)試應(yīng)用

巖石巴西劈裂測(cè)試中，XTDIC三維全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)搭配高速攝像機(jī)，高速拍攝巖石破壞過(guò)程圖像，結(jié)合DIC軟件分析可生成的載荷下定量全場(chǎng)應(yīng)變圖（拉伸、壓縮和剪切），展示巖石破壞過(guò)程和應(yīng)變演化過(guò)程。

巖石劈裂試樣制備

DIC技術(shù)研究巖石巴西劈裂破壞過(guò)程中的全場(chǎng)變形和局域化破壞特征

通過(guò)DIC軟件分析發(fā)現(xiàn)，巖石材料劈裂過(guò)程中X/Y方向最大主應(yīng)變，裂紋變化趨勢(shì)明顯，通過(guò)色譜圖分析最大應(yīng)變區(qū)域，分析裂紋演化以及具體數(shù)值。

巖石單軸壓縮DIC測(cè)試應(yīng)用

巖石在單軸壓縮荷載作用下達(dá)到破壞前所能承受的最大壓應(yīng)力，稱為巖石的單軸抗壓強(qiáng)度，采用XTDIC三維全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)搭配高速攝像機(jī)，以5000幀的非接觸采集頻率方式對(duì)試驗(yàn)過(guò)程開展全場(chǎng)應(yīng)變觀測(cè)，對(duì)比分析巖石試樣的宏觀力學(xué)參數(shù)、空間應(yīng)變場(chǎng)演化規(guī)律與破壞模式。

巖石壓縮試樣制備

XTDIC三維全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)用于試驗(yàn)機(jī)載荷條件下巖石壓縮破壞過(guò)程的圖像處理、可視化和分析。 

巖石壓縮三維區(qū)域XYZ方向合位移云圖

巖石壓縮加載應(yīng)變場(chǎng)云圖

新拓三維XTDIC三維全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)采用非接觸式測(cè)量方式，可測(cè)量獲取加載過(guò)程中巖石試樣的全場(chǎng)應(yīng)變時(shí)空演化過(guò)程，直觀地揭示了加載受力方式對(duì)于巖石破壞過(guò)程與破壞模式的控制，揭示試樣表面全場(chǎng)及局部監(jiān)測(cè)區(qū)應(yīng)變隨時(shí)間的演化過(guò)程，不僅豐富了巖石力學(xué)測(cè)試的手段，也為巖石脆性破壞研究提供豐富的數(shù)據(jù)支撐。