数字散斑相关法在SEM观测岩石变形时的应用

彭瑞东^1,2，翁炜³，左建平^2,3，马维佳³

1. 中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室2. 中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室3. 中国矿业大学力学与建筑工程学院

摘 要：通过带扫描电镜的伺服实验机对岩石进行了原位拉伸观测实验,实时采集了岩石变形破坏过程中表面细观形貌的扫描电镜(SEM)照片.将亚像素插值和相关系数插值相结合,有效提升了数字散斑相关法的搜索效率和计算精度,并通过自行研发的数字散斑相关方法(DSCM)程序实现了岩石SEM图像中微小变形的分析计算.通过对比实验测定结果和软件计算结果,验证了算法的有效性.结果表明:岩石变形具有明显的非均匀性,在整体受拉的情况下局部出现受压区,其原因在于应力集中或损伤软化现象,且随着载荷的增加,损伤逐渐加剧并导致应变集中,从而诱发断裂.

关键词：岩石;数字散斑相关法;扫描电镜;非均匀变形;