中國作為世界工廠的美譽(yù),相信大家都已經(jīng)耳熟能詳;但是中國的另一項(xiàng)稱號(hào)——世界工地,相信大家對(duì)這個(gè)稱號(hào)有點(diǎn)陌生,但已然是事實(shí)。
從三峽工程,到南水北調(diào),到青藏鐵路,由于大型工程實(shí)踐的驅(qū)動(dòng),我國巖石力學(xué)在過去50年來,從無到有、從弱到強(qiáng)。目前,我國巖石力學(xué)研究和工程建設(shè)已走在世界前列。

對(duì)于未來發(fā)展趨勢(shì),國際巖石力學(xué)學(xué)會(huì)主席、英國皇家工程院院士、帝國理工學(xué)院教授哈德森(J.A.Hudson)堅(jiān)定地判定:“21世紀(jì)的巖石力學(xué)在中國。”
巖石力學(xué)之所以在我國發(fā)展迅速,最關(guān)鍵的原因是工程的發(fā)展、工程的需要。當(dāng)然,少不了科研人才、資金、實(shí)驗(yàn)設(shè)備的投入,以及巖石力學(xué)測(cè)量?jī)x器及技術(shù)的進(jìn)步。
在接下來的50年,作為巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要測(cè)量技術(shù),DIC全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量技術(shù)將伴隨我國巖石力學(xué)的發(fā)展,為巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)測(cè)試提供完整、豐富、精確的測(cè)量數(shù)據(jù)結(jié)果。
10月23-26日,由中國巖石力學(xué)與工程學(xué)會(huì)主辦的“CHINACHINA ROCK 2020 第十七次中國巖石力學(xué)與工程學(xué)術(shù)年會(huì)”在北京召開,在與學(xué)術(shù)年會(huì)“一體化”舉辦的科技創(chuàng)新工業(yè)展覽會(huì)上,新拓三維攜XTDIC全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量解決方案登臺(tái)展出。

當(dāng)傳統(tǒng)的巖石力學(xué)工程實(shí)驗(yàn)測(cè)試還停留在使用應(yīng)變片、應(yīng)變傳感器技術(shù),新拓三維這款采用DIC全場(chǎng)應(yīng)變技術(shù)的儀器,究竟有何不同?

眾所周知,應(yīng)變片、應(yīng)變傳感器,適用于測(cè)試小局部區(qū)域的平均值,單方向應(yīng)變值,引伸計(jì)適用于測(cè)試單一方向、單一標(biāo)距大小的實(shí)驗(yàn);另外,對(duì)于大變形、斷裂、裂隙發(fā)展過程等巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)測(cè)試,這些手段難以滿足研究需求。
DIC技術(shù)由于測(cè)試方法的非接觸性、測(cè)試結(jié)果數(shù)據(jù)量豐富、全面真實(shí)地全程記錄被測(cè)物變形行為等特點(diǎn),越來越受巖石工程專家、科研人員青睞。
DIC技術(shù)應(yīng)用于巖石工程力學(xué)實(shí)驗(yàn)的測(cè)試,可以如何發(fā)揮作用?一起來看一看吧。
1、砂巖劈裂實(shí)驗(yàn)
要科學(xué)解決巖體工程問題,要了解巖石的力學(xué)變形特性,還要研究巖石在不同應(yīng)力路徑下的破壞過程中,損傷微裂紋孕育、發(fā)展和貫通過程,明確巖石損傷演化機(jī)理。
砂巖劈裂實(shí)驗(yàn),有助于研究損傷演化,對(duì)于巖體工程的穩(wěn)定性評(píng)價(jià),加固處理,都非常有必要。新拓三維XTDIC系統(tǒng)可測(cè)試砂巖加載直至破壞過程的全場(chǎng)應(yīng)變,分析不同成分、不同厚度下砂巖試件的劈裂強(qiáng)度,劈裂破壞的演變過程,更科學(xué)地研究砂巖劈裂的損傷演化機(jī)制。



2、混凝土三點(diǎn)彎曲
混凝土三點(diǎn)彎曲實(shí)驗(yàn),通過對(duì)混凝土試件進(jìn)行彎曲加載,直到達(dá)到規(guī)定的彎曲程度或發(fā)生斷裂,可反映混凝土結(jié)構(gòu)抗裂縫擴(kuò)展的能力,是分析混凝土結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的重要手段。
確定混凝土結(jié)構(gòu)在規(guī)定條件下的彎曲性能,考察不同材料的混凝土的強(qiáng)度,DIC技術(shù)測(cè)試能滿足3點(diǎn)/4點(diǎn)彎曲測(cè)試,觀測(cè)裂紋發(fā)育,裂縫演變及斷裂過程,尤其是測(cè)量大應(yīng)變量的極斷裂測(cè)試,新拓三維DIC技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)明顯。


3、巖石高速壓縮
巖石高速壓縮,可以測(cè)試巖石快速受壓表現(xiàn)的強(qiáng)度、變形和破壞特征。通過該實(shí)驗(yàn)可以研究巖石在不同的顏色、顆粒、層理、裂隙、風(fēng)化程度、含水狀態(tài)下,其表現(xiàn)的抗壓強(qiáng)度、彈性模量、泊松比等。
新拓三維DIC技術(shù),可滿足巖石快速壓縮實(shí)驗(yàn)中測(cè)試變形特征、破壞類型的需求,也可以滿足全域應(yīng)變,裂縫擴(kuò)展跟蹤等的需求,可得到更精確的用于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和分析的壓縮性能數(shù)據(jù)。


4、煤巖材料壓縮
通過煤巖材料壓縮試驗(yàn),可以研究巖土力學(xué)性狀,更好地把握巖土力學(xué)特性和建立、檢驗(yàn)與改進(jìn)巖土本構(gòu)模型,為地基處理,隧道開挖,邊坡支護(hù)和道路施筑等具體工程的設(shè)計(jì)施工提供數(shù)據(jù)依據(jù)。
新拓三維XTDIC系統(tǒng),它可通過追蹤點(diǎn)的位移變化,來觀測(cè)煤巖的細(xì)微變形,局部化變形,剪切帶以及追蹤變形破壞的產(chǎn)生和演變過程,實(shí)現(xiàn)對(duì)巖土變形的定性和定量分析,在巖土工程監(jiān)測(cè)領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用。


世界級(jí)偉大工程的落地,讓我國在世界巖石力學(xué)領(lǐng)域擁有了舉足輕重的地位。我國的巖石力學(xué)就是不斷與重大領(lǐng)域的工程相結(jié)合,逐步發(fā)展起來的。
新拓三維DIC全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量技術(shù),將伴隨巖石力學(xué)未來50年的發(fā)展,讓巖石力學(xué)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)研究更深入,數(shù)據(jù)集成更準(zhǔn)確,計(jì)算分析能力更強(qiáng)大,為各類巖石力學(xué)科研實(shí)驗(yàn)、工程應(yīng)用提供準(zhǔn)確可靠的測(cè)試方案,有力地推動(dòng)各類大型的、復(fù)雜的巖土工程項(xiàng)目落地。