[發明專利]確定混合壓剪裂紋尖端斷裂過程區傳播速度的方法及設備

有效

• 申請號: 202110120902.9
• 申請日: 2021-01-28
• 公開（公告）號: CN112801981B
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 李海波;劉黎旺;李曉鋒;傅帥旸;吳迪;王犇
• 申請（專利權）人: 中國科學院武漢巖土力學研究所
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/11;G06T7/246
• 代理公司: 武漢知伯樂知識產權代理有限公司 42282
• 代理人: 王福新

1.一種確定混合壓剪裂紋尖端斷裂過程區傳播速度的方法，其特征在于，包括：以一時長間隔獲取試驗級巖石試樣的若干張照片，對所述若干張照片進行分析得到混合壓剪裂紋的全場位移與應變分布；在所述全場位移的不連續區以一間距布置若干監測點，獲取每一監測點在所述若干張照片中每一照片上的最大主應變，得到每一監測點的最大主應變的散點集合；對所述散點集合進行擬合得到擬合曲線，連接擬合曲線上升區兩側的端點得到參考直線，根據所述擬合曲線和參考直線，得到不同照片編號的最大主應變差值集合，獲取所述最大主應變差值集合中的差值極大值對應的時長；根據每相鄰兩監測點的差值極大值對應的時長及所述一間距，得到混合壓剪裂紋尖端斷裂過程區在每相鄰兩監測點間的傳播速度；

所述根據每相鄰兩監測點的差值極大值對應的時長及所述一間距，得到混合壓剪裂紋尖端斷裂過程區在每相鄰兩監測點間的傳播速度，包括：

其中，為混合壓剪裂紋尖端斷裂過程區從第i個監測點到第i+1個監測點的傳播速度；為所述一間距；為第i+1個監測點的最大主應變差值集合中的差值極大值對應的時長。

2.根據權利要求1所述的確定混合壓剪裂紋尖端斷裂過程區傳播速度的方法，其特征在于，所述以一時長間隔獲取試驗級巖石試樣的若干張照片，包括：每隔獲取試驗級巖石試樣的若干張照片，所述若干張照片按拍照順序依次從1至m進行編號；其中，m為所述若干張照片的數量；為所述一時長間隔。

3.根據權利要求1所述的確定混合壓剪裂紋尖端斷裂過程區傳播速度的方法，其特征在于，所述根據所述擬合曲線和參考直線，得到不同照片編號的最大主應變差值集合，包括：在豎直方向上將擬合曲線上的最大主應變值與參考直線上的最大主應變值做差，將全部差值作為不同照片編號的最大主應變差值集合。

4.根據權利要求2所述的確定混合壓剪裂紋尖端斷裂過程區傳播速度的方法，其特征在于，所述獲取所述最大主應變差值集合中的差值極大值對應的時長，包括：

其中，為第i個監測點的最大主應變差值集合中的差值極大值對應的時長；N為混合壓剪裂紋尖端斷裂過程區到達第i個監測點的照片編號，且。

5.根據權利要求1所述的確定混合壓剪裂紋尖端斷裂過程區傳播速度的方法，其特征在于，在所述以一時長間隔獲取試驗級巖石試樣的若干張照片，還包括：將巖石樣本加工為立方體，并在所述立方體上切割預制裂紋，并將帶有預制裂紋的立方體表面噴涂白色及黑色啞光漆，形成黑白相間的散斑，得到試驗級巖石試樣。

6.根據權利要求5所述的確定混合壓剪裂紋尖端斷裂過程區傳播速度的方法，其特征在于，所述預制裂紋與加載方向形成夾角。

7.一種確定混合壓剪裂紋尖端斷裂過程區傳播速度的裝置，其特征在于，包括：位移與應變模塊，用于以一時長間隔獲取試驗級巖石試樣的若干張照片，對所述若干張照片進行分析得到混合壓剪裂紋的全場位移與應變分布；散點集合模塊，用于在所述全場位移的不連續區以一間距布置若干監測點，獲取每一監測點在所述若干張照片中每一照片上的最大主應變，得到每一監測點的最大主應變的散點集合；差值集合及時長模塊，用于對所述散點集合進行擬合得到擬合曲線，連接擬合曲線上升區兩側的端點得到參考直線，根據所述擬合曲線和參考直線，得到不同照片編號的最大主應變差值集合，獲取所述最大主應變差值集合中的差值極大值對應的時長；傳播速度模塊，用于根據每相鄰兩監測點的差值極大值對應的時長及所述一間距，得到混合壓剪裂紋尖端斷裂過程區在每相鄰兩監測點間的傳播速度；

所述根據每相鄰兩監測點的差值極大值對應的時長及所述一間距，得到混合壓剪裂紋尖端斷裂過程區在每相鄰兩監測點間的傳播速度，包括：

其中，為混合壓剪裂紋尖端斷裂過程區從第i個監測點到第i+1個監測點的傳播速度；為所述一間距；為第i+1個監測點的最大主應變差值集合中的差值極大值對應的時長。