基于数字图像相关方法的单轴压缩煤样应变局部化过程试验

王学滨^1,2，侯文腾²，潘一山³，董伟²

1. 辽宁工程技术大学计算力学研究所2. 辽宁工程技术大学力学与工程学院3. 辽宁大学

摘 要：为了进一步揭示煤样的应变局部化过程,利用数码相机记录单轴压缩煤样一个观测表面的散斑场,采用数字图像相关方法计算应变场,根据清晰应变局部化带位置布置相互垂直的测线,获得了最大剪切应变的变异系数与纵向应力的依赖关系。研究发现:（1）子区尺寸及测点间距不会对最大剪切应变的变异系数-纵向应变曲线的发展趋势产生影响;（2）应变局部化带法向的最大剪切应变分布左右并非严格对称,应变局部化带切向的最大剪切应变分布并非均匀,前者应与煤的非均质性有关,后者反映了应变局部化带的传播;（3）随着纵向应变的增加,应变局部化带宽度有变窄的趋势,应变局部化带法向的最大剪切应变剖面有变陡峭的趋势;（4）只有应变局部化带经历由模糊到清晰的过程才能引起最大剪切应变的变异系数的突增,此时,应变局部化出现时的纵向应力与单轴抗压强度之比为0.56。

关键词：煤样;单轴压缩;最大剪切应变;变异系数;应变局部化;非均质性;数字图像相关方法;