巖石力學(xué)試驗是巖石力學(xué)性質(zhì)研究中最主要的手段，通過室內(nèi)模擬試驗，可對不同的巖石在抗拉、壓縮條件下的力學(xué)性質(zhì)及破壞特點進行研究。

巖石的抗拉強度比其抗壓強度低得多，抗拉強度可以通過直接拉伸法和劈裂法測試獲得。巴西劈裂試驗是目前最為常用的一種間接拉伸試驗方法，在1978年被國際巖石力學(xué)學(xué)會（ISRM）推薦為巖石抗拉強度測定方法，在國內(nèi)眾多規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)也推薦使用該方法。

一般來說，巖石對拉伸、剪切、彎曲和扭轉(zhuǎn)這四種作用形式的承受力，要遠遠低于對壓縮的承受力。因此，巖石在壓縮作用下的最大承受力，常用來作為其強度的度量。

傳統(tǒng)的巖石力學(xué)試驗，采用應(yīng)變片進行應(yīng)變測量。應(yīng)變片偏向于測量固定方向應(yīng)變，無法實現(xiàn)全場測量。巖石受力發(fā)生較大范圍的變形或斷裂，應(yīng)變片無法準(zhǔn)確測得應(yīng)變最大區(qū)域。

新拓三維XTDIC三維全場應(yīng)變測量系統(tǒng)，通過非接觸測量方式，可獲得巖石破壞過程中全部圖像，判定巖石斷裂性質(zhì)，建立起巖石在破壞過程中的位移場、應(yīng)變場和巖石破壞的聯(lián)系，測試數(shù)值可為研究巖石力學(xué)研究、判斷巖石工程安全狀態(tài)和評估巖體工程結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性等提供重要參考依據(jù)。

巖石巴西劈裂DIC測試應(yīng)用

巖石巴西劈裂測試中，XTDIC三維全場應(yīng)變測量系統(tǒng)搭配高速攝像機，高速拍攝巖石破壞過程圖像，結(jié)合DIC軟件分析可生成的載荷下定量全場應(yīng)變圖（拉伸、壓縮和剪切），展示巖石破壞過程和應(yīng)變演化過程。

巖石劈裂試樣制備

DIC技術(shù)研究巖石巴西劈裂破壞過程中的全場變形和局域化破壞特征

通過DIC軟件分析發(fā)現(xiàn)，巖石材料劈裂過程中X/Y方向最大主應(yīng)變，裂紋變化趨勢明顯，通過色譜圖分析最大應(yīng)變區(qū)域，分析裂紋演化以及具體數(shù)值。

巖石單軸壓縮DIC測試應(yīng)用

巖石在單軸壓縮荷載作用下達到破壞前所能承受的最大壓應(yīng)力，稱為巖石的單軸抗壓強度，采用XTDIC三維全場應(yīng)變測量系統(tǒng)搭配高速攝像機，以5000幀的非接觸采集頻率方式對試驗過程開展全場應(yīng)變觀測，對比分析巖石試樣的宏觀力學(xué)參數(shù)、空間應(yīng)變場演化規(guī)律與破壞模式。

巖石壓縮試樣制備

XTDIC三維全場應(yīng)變測量系統(tǒng)用于試驗機載荷條件下巖石壓縮破壞過程的圖像處理、可視化和分析。 

巖石壓縮三維區(qū)域XYZ方向合位移云圖

巖石壓縮加載應(yīng)變場云圖

新拓三維XTDIC三維全場應(yīng)變測量系統(tǒng)采用非接觸式測量方式，可測量獲取加載過程中巖石試樣的全場應(yīng)變時空演化過程，直觀地揭示了加載受力方式對于巖石破壞過程與破壞模式的控制，揭示試樣表面全場及局部監(jiān)測區(qū)應(yīng)變隨時間的演化過程，不僅豐富了巖石力學(xué)測試的手段，也為巖石脆性破壞研究提供豐富的數(shù)據(jù)支撐。