DIC技术在岩石力学实验教学中的应用与实践

作者

朱权洁梁娟张尔辉龚剑刘晓辉赵启峰
单位

华北科技学院应急技术与管理学院防灾科技学院文化与传播学院华北科技学院安全工程学院郑州工程技术学院土木工程学院
摘要

为了改进传统岩石力学实验的教学方法与内容,促进学生快速掌握实验内容和实验原理,将数字图像技术引入到岩石力学实验教学实践之中,尝试从教学手段、教学资源等维度进行实验教学改革。以单轴压缩实验为例,利用RMT-301岩石力学试验系统和数字散斑应变测量系统,开展了基于数字图像技术（DIC）的岩石力学实验教学实践研究。通过设计详细的试验方案,包括试样制作与实验设备、实验过程及参数等,介绍了基于DIC系统的岩石力学实验过程,引导学生利用MATLAB软件开展DIC系统数据分析处理。研究结果表明:利用DIC技术研究了试件变形场演化特征,揭示了试件受载过程中裂隙的孕育、发展和贯通过程,揭示了试件破坏失稳规律。该技术克服了传统技术的接触式测量的局限性、提高了测量精度,达到岩石力学实验教学的目的。同时,还提高了学生的创新能力和研究水平。
关键词

采矿工程岩石力学实验教学教学改革数字图像技术
基金项目(Foundation)

河北省高等教育教学改革研究与实践项目（2019GJJG462）；中央高校基本科研业务费资助项目（3142015087）；河北省高等学校科学研究计划项目（Z2020124）；河北省自然科学基金青年基金资助项目（E2019508145）；
文章目录

0 引言
1 力学试验中应变片测量及其缺陷
2 数字图像技术的引入与应用
2.1 DIC技术原理
2.2 在岩石力学实验中的应用
3 教学实验的设计与实践
3.1 实验方案的设计
（1）试样制作与实验设备
（2）实验过程及参数
3.2 实验教学的开展与实施
3.3 监测数据的处理与分析
3.3.1 应力应变曲线分析
3.3.2 变形场演化特征分析
3.3.3 局部变形场特征
4 结果分析
5 结论
引用格式

朱权洁,梁娟,张尔辉,龚剑,刘晓辉,赵启峰.DIC技术在岩石力学实验教学中的应用与实践[J].华北科技学院学报,2020,17(04):106-115.
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