成功案例

成功案例

在这里您可以找到我们应用在各行各业的成功案例

首页 > 解决方案 > 成功案例

测量系统选择
应用行业选择

岩石力学特性分析-DIC全场应变测量解决方案

岩石力学试验是通过室内模拟试验对不同的岩石在压缩条件下的力学性质及破坏特点等开展的学术研究。它是岩石力学性质研究中最基本也是最主要的手段,已被广泛应用于工程建设,指导工程结构的施工和基础结构强化设计。

新拓三维XTDIC非接触式三维全场应变测量系统,可以直接测量岩体表面的力学行为,通过DIC测量岩土表面位移、应变特性来检测岩体受外力情况下失效形式、失效位置、面积和发展趋势,为工程建筑的材料和结构安全评估提供一种可靠科研工具,广泛应用在岩土三轴压缩测试,岩土劈裂测试、边坡振动试验、3D打印混凝土材料和结构测试、再生混凝土结构测试、建筑工程材料测试等领域。

岩石力学特性-DIC测量.png

DIC测量技术用于岩石力学测试

传统的接触式二维测量方案,无法确定物体表面上点的三维空间位置,对于具有曲率的岩石力学测试,以及发生离面位移的测试,二维测量方案在岩石力学测试中具有诸多限制。

基于数字散斑匹配技术,DIC技术的三维测量广泛应用于岩石力学测试中,打破了传统接触式变形测量的局限。DIC技术通过对岩石表面散斑图像的采集,可以对岩石全场变形、局部变形、剪切带演化过程等进行分析,对于岩石力学的发展和完善具有重要推动作用。

新拓三维XTDIC三维光学应变测量系统,已广泛应用于建筑工程材料测试,岩石压缩测试、岩石劈裂测试、岩石裂纹扩展测试等,获取岩石破坏演化过程的应变和位移数据,为土木工程结构安全评估提供数据支撑。

岩石压缩应变测量

采用XTDIC三维全场应变测量系统,搭配高速相机,以5000帧的非接触采集频率方式监测圆柱体岩石样本,同时进行压缩实验。在加载过程中,采用黑白点阵跟踪样本的变形。XTDIC三维全场应变测量系统用于不同载荷条件下岩石损害过程的图像处理、可视化和分析。

岩石压缩应变测量-DIC应变测量.png

岩石压缩应变测量-DIC应变测量.png

1、圆柱体岩石破坏过程分析

岩石材料在压缩破坏过程中,测量分析其损伤应变场分布,压缩过程中其表面损伤应变较大的区域萌生出微裂纹,并且最终扩展成宏观主裂纹,其表面损伤应变较大的区域出现失稳,损伤应变场可用于分析岩石材料的损伤演化行为。

1)岩石压缩加载位移场

岩石压缩应变测量-DIC应变测量.png

三维区域XYZ方向合位移云图

测量位置如上图所示,分析其表面点点之间距离变化,分析其受压时参数如下图:

岩石压缩加载位移场-DIC应变测量.gif

通过数据分析发现,压缩时岩石样品竖向表面点点距离压缩量为最大0.55mm左右,横向向表面点点距离膨胀量为最大0.03mm左右,数据的丰富性、一致性以及精度均满足要求。

2)岩石压缩加载应变场

岩石压缩应变测量-DIC应变测量.png

三维区域最大主应变云图
岩石压缩应变测量-DIC应变测量.png

左相机最大主应变云图投影

岩石压缩应变测量-DIC应变测量.png

其中0号点最大主应变曲线

通过数据分析发现,圆柱体岩石压缩受力过程中,各项应变包括X/Y/Z方向最大主应变,趋势明显,通过色谱图清晰呈现最大应变区域,分析裂纹生长趋势以及具体数值。

2、岩石力学-巴西劈裂分析

岩石巴西劈裂测试中,垂直压力-位移曲线可分为压实阶段、弹性阶段、裂纹扩展阶段和峰后跌落阶段,XTDIC三维全场应变测量系统搭配高速相机,采集频率54000帧/s,可生成的载荷下定量全场应变图(拉伸、压缩和剪切),展示整个损害过程和应变演化过程。

1)位移场

岩石力学-巴西劈裂分析-DIC测量位移场.gif

三维区域合位移云图

左相机分析点点距离三维合位移投影图

点点距离相对变化曲线

通过XTDIC三维全场应变测量系统软件输出数据,可分析岩石巴西劈裂过程中位移场的变化,以及裂纹宽度变化曲线。

2)应变云图

岩石力学-巴西劈裂分析-DIC测量应变场.gif

通过数据分析发现,岩石材料压缩过程中各项应变包括X/Y方向最大主应变,裂纹变化趋势明显,通过色谱图分析最大应变区域,分析裂纹生长趋势以及具体数值。

3、岩石劈裂二维分析

砂岩劈裂实验,有助于研究损伤演化,岩体工程的稳定性评价。新拓三维XTDIC系统可测试岩石劈裂至破坏过程的全场应变,分析岩石样件的劈裂强度,劈裂破坏的演变过程,更科学地研究砂岩劈裂的损伤演化机制。

1)位移场

岩石劈裂二维分析-DIC测量位移场.gif

三维区域合位移云图

左相机分析点点距离三维合位移投影图

点点距离相对变化曲线(每时刻长度减去原始长度)

通过XTDIC软件输出的数据,可以分析岩石劈裂过程中位移场的变化,以及裂纹宽度变化曲线。

2)应变云图

岩石劈裂二维分析-DIC测量位移场.gif

DIC三维区域最大主应变云图&DIC测量左相机应变云图投影

通过XTDIC三维全场应变测量系统,可以全场测量物体表面三维形貌位移应变,能满足岩石力学试验非接触式、可视化变形测量的需求,发现岩石变形的不均匀性和应变局部化现象,且与应变片测量数据吻合度好,这表明XTDIC系统对岩石力学变形测量更具优越性,为岩石力学试验研究提供一种新的、便捷的测试方案。


公众号

关注新拓三维公众号
可获取更多最新资讯

抖音

请打开抖音扫码
可关注新拓三维

三维工业检测技术领跑者三维工业检测技术领跑者

服务热线:0755-8666 5401

邮邮箱:market@xtop3d.com

总部地址:深圳市南山区粤海街道滨海社区高新南十道63号高新区联合总部大厦13层

Copyright © 2013-2021 XTOP. All Rights Reserved. 新拓三维 版权所有 粤ICP备18034042号 中文版 / ENGLISH

友情链接: 三维扫描仪 3d扫描仪 充电桩厂家

在线咨询
产品演示
方案咨询