CN112801981A - 确定混合压剪裂纹尖端断裂过程区传播速度的方法及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种确定混合压剪裂纹尖端断裂过程区传播速度的方法及设备。所述方法包括：获取试验级岩石试样的若干张照片并得到混合压剪裂纹的全场位移与应变分布；在全场位移的不连续区以一间距布置若干监测点，获取每一监测点的最大主应变，得到每一监测点的最大主应变的散点集合；对散点集合进行拟合得到拟合曲线，连接拟合曲线上升区两侧的端点得到参考直线，在此基础上得到不同照片编号的最大主应变差值集合，获取最大主应变差值集合中的差值极大值对应的时长；根据每相邻两监测点的差值极大值对应的时长及一间距，得到混合压剪裂纹尖端断裂过程区在每相邻两监测点间的传播速度。本发明提可以实现对混合压剪裂纹尖端断裂过程区传播速度的定量分析。
Description
技术领域
本发明实施例涉及岩石断裂力学技术领域，尤其涉及一种确定混合压剪裂纹尖端断裂过程区传播速度的方法及设备。
背景技术
岩石材料在经过复杂的地质构造与成岩作用后，其内部往往具有天然形成的微观裂纹，如矿物晶体边界、解理面、层理面等。由于这些微裂纹与缺陷随机分布在岩石材料内部，且其倾角与地应力的方向难以保证在同一平面上，故上述天然裂纹在外力作用下大多将发生与混合压剪裂纹相同的断裂特征。岩石材料中混合压剪裂纹尖端发生的裂纹起裂、扩展现象达到较为严重的程度后会导致工程事故的发生。岩石材料裂纹产生的过程是一个十分迅速的过程，通过人工的方式研究断裂过程区的传播速度等物理量是十分困难的。因此，开发一种确定混合压剪裂纹尖端断裂过程区传播速度的方法及设备，可以有效填补上述相关技术空白，就成为业界亟待解决的技术问题。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本发明实施例提供了一种确定混合压剪裂纹尖端断裂过程区传播速度的方法及设备。
第一方面，本发明的实施例提供了一种确定混合压剪裂纹尖端断裂过程区传播速度的方法，包括：以一时长间隔获取试验级岩石试样的若干张照片，对所述若干张照片进行分析得到混合压剪裂纹的全场位移与应变分布；在所述全场位移的不连续区以一间距布置若干监测点，获取每一监测点在所述若干张照片中每一照片上的最大主应变，得到每一监测点的最大主应变的散点集合；对所述散点集合进行拟合得到拟合曲线，连接拟合曲线上升区两侧的端点得到参考直线，根据所述拟合曲线和参考直线，得到不同照片编号的最大主应变差值集合，获取所述最大主应变差值集合中的差值极大值对应的时长；根据每相邻两监测点的差值极大值对应的时长及所述一间距，得到混合压剪裂纹尖端断裂过程区在每相邻两监测点间的传播速度。
在上述方法实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的确定混合压剪裂纹尖端断裂过程区传播速度的方法，所述以一时长间隔获取试验级岩石试样的若干张照片，包括：每隔Δt获取试验级岩石试样的若干张照片，所述若干张照片按拍照顺序依次从1至m进行编号；其中，m为所述若干张照片的数量；Δt为所述一时长间隔。
在上述方法实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的确定混合压剪裂纹尖端断裂过程区传播速度的方法，所述根据所述拟合曲线和参考直线，得到不同照片编号的最大主应变差值集合，包括：在竖直方向上将拟合曲线上的最大主应变值与参考直线上的最大主应变值做差，将全部差值作为不同照片编号的最大主应变差值集合。
在上述方法实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的确定混合压剪裂纹尖端断裂过程区传播速度的方法，所述获取所述最大主应变差值集合中的差值极大值对应的时长，包括：
ti＝N×Δt
其中，ti为第i个监测点的最大主应变差值集合中的差值极大值对应的时长；N为混合压剪裂纹尖端断裂过程区到达第i个监测点的照片编号，且1≤N≤m。
在上述方法实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的确定混合压剪裂纹尖端断裂过程区传播速度的方法，所述根据每相邻两监测点的差值极大值对应的时长及所述一间距，得到混合压剪裂纹尖端断裂过程区在每相邻两监测点间的传播速度，包括：
其中，vi+1为混合压剪裂纹尖端断裂过程区从第i个监测点到第i+1个监测点的传播速度；u为所述一间距；ti+1为第i+1个监测点的最大主应变差值集合中的差值极大值对应的时长。
在上述方法实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的确定混合压剪裂纹尖端断裂过程区传播速度的方法，在所述以一时长间隔获取试验级岩石试样的若干张照片，还包括：将岩石样本加工为立方体，并在所述立方体上切割预制裂纹，并将带有预制裂纹的立方体表面喷涂白色及黑色哑光漆，形成黑白相间的散斑，得到试验级岩石试样。
在上述方法实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的确定混合压剪裂纹尖端断裂过程区传播速度的方法，所述预制裂纹与加载方向形成夹角。
第二方面，本发明的实施例提供了一种确定混合压剪裂纹尖端断裂过程区传播速度的装置，包括：
位移与应变模块，用于以一时长间隔获取试验级岩石试样的若干张照片，对所述若干张照片进行分析得到混合压剪裂纹的全场位移与应变分布；散点集合模块，用于在所述全场位移的不连续区以一间距布置若干监测点，获取每一监测点在所述若干张照片中每一照片上的最大主应变，得到每一监测点的最大主应变的散点集合；差值集合及时长模块，用于对所述散点集合进行拟合得到拟合曲线，连接拟合曲线上升区两侧的端点得到参考直线，根据所述拟合曲线和参考直线，得到不同照片编号的最大主应变差值集合，获取所述最大主应变差值集合中的差值极大值对应的时长；传播速度模块，用于根据每相邻两监测点的差值极大值对应的时长及所述一间距，得到混合压剪裂纹尖端断裂过程区在每相邻两监测点间的传播速度。
第三方面，本发明的实施例提供了一种电子设备，包括：
至少一个处理器；以及
与处理器通信连接的至少一个存储器，其中：
存储器存储有可被处理器执行的程序指令，处理器调用程序指令能够执行第一方面的各种实现方式中任一种实现方式所提供的确定混合压剪裂纹尖端断裂过程区传播速度的方法。
第四方面，本发明的实施例提供了一种非暂态计算机可读存储介质，非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，计算机指令使计算机执行第一方面的各种实现方式中任一种实现方式所提供的确定混合压剪裂纹尖端断裂过程区传播速度的方法。
本发明实施例提供的确定混合压剪裂纹尖端断裂过程区传播速度的方法及设备，通过获取混合压剪裂纹的全场位移与应变分布，在全场位移的不连续区布置若干监测点，并得到每一监测点的最大主应变的散点集合，对散点集合进行曲线拟合并得到参考直线，在此基础上获取不同照片编号的最大主应变差值集合及其差值极大值，根据每相邻两监测点的差值极大值对应的时长及监测点布设间距，可以得到混合压剪裂纹尖端断裂过程区的传播速度，实现对混合压剪裂纹尖端断裂过程区传播速度的定量分析。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的确定混合压剪裂纹尖端断裂过程区传播速度的方法流程图；
图2为本发明实施例提供的确定混合压剪裂纹尖端断裂过程区传播速度的装置结构示意图；
图3为本发明实施例提供的电子设备的实体结构示意图；
图4为本发明实施例提供的等间距布设若干监测点效果示意图；
图5为本发明实施例提供的单个监测点获取的最大主应变随照片编号的变化规律示意图；
图6为本发明实施例提供的立方体及预制裂缝结构示意图；
图7为本发明实施例提供的试验级岩石试样效果示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。另外，本发明提供的各个实施例或单个实施例中的技术特征可以相互任意结合，以形成可行的技术方案，这种结合不受步骤先后次序和/或结构组成模式的约束，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时，应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明实施例提供了一种确定混合压剪裂纹尖端断裂过程区传播速度的方法，参见图1，该方法包括：以一时长间隔获取试验级岩石试样的若干张照片，对所述若干张照片进行分析得到混合压剪裂纹的全场位移与应变分布；在所述全场位移的不连续区以一间距布置若干监测点，获取每一监测点在所述若干张照片中每一照片上的最大主应变，得到每一监测点的最大主应变的散点集合；对所述散点集合进行拟合得到拟合曲线，连接拟合曲线上升区两侧的端点得到参考直线，根据所述拟合曲线和参考直线，得到不同照片编号的最大主应变差值集合，获取所述最大主应变差值集合中的差值极大值对应的时长；根据每相邻两监测点的差值极大值对应的时长及所述一间距，得到混合压剪裂纹尖端断裂过程区在每相邻两监测点间的传播速度。
基于上述方法实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的确定混合压剪裂纹尖端断裂过程区传播速度的方法，所述以一时长间隔获取试验级岩石试样的若干张照片，包括：每隔Δt获取试验级岩石试样的若干张照片，所述若干张照片按拍照顺序依次从1至m进行编号；其中，m为所述若干张照片的数量；Δt为所述一时长间隔。
具体地，通过数字图像相关分析可得到混合型裂纹(在另一实施例中，可以为I型裂纹与II型裂纹组成的混合压剪裂纹)附近全场位移与应变分布情况。在外力作用下，裂纹尖端受到压应力与剪应力的共同作用将导致断裂过程区的萌生与发展，全场位移的分布也将出现不连续的现象。上述位移不连续的地方则为断裂过程区可能的分布位置，故沿着不连续位移分布的位置按照等间距u布置n个监测点P1至Pn，如图4所示。需要说明的是，根据断裂力学的相关理论，岩石材料内部产生的裂纹主要可分为以下三种基本模式：I型裂纹、II型裂纹与III型裂纹。其中，I型裂纹为裂纹尖端附近张开位移或拉伸应力所导致的拉伸型裂纹，II型裂纹则为裂纹尖端附近剪切位移或剪切应力所导致的剪切型裂纹，而III型裂纹则为与裂纹面非共面的剪切位移或剪切应力所导致的撕裂型裂纹。在外部压力作用下，岩石材料内部裂纹的起裂与扩展很少为上述三种基本模式单一作用所产生的结果，而是以混合I/II型裂纹混杂的混合压剪裂纹居多。由于I/II型混合压剪裂纹的起裂机理较为复杂，其对应的起裂角度与方向具有较大的差异，故开展此方面相应的研究就显得十分必要。
基于上述方法实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的确定混合压剪裂纹尖端断裂过程区传播速度的方法，所述根据所述拟合曲线和参考直线，得到不同照片编号的最大主应变差值集合，包括：在竖直方向上将拟合曲线上的最大主应变值与参考直线上的最大主应变值做差，将全部差值作为不同照片编号的最大主应变差值集合。
具体地，得到混合压剪裂纹(在另一实施例中，可以为I型裂纹与II型裂纹组成的混合压剪裂纹)尖端处断裂过程区萌生与发展的方向。由于断裂过程区的萌生与发展随加载时长的增加是一个渐进的变化过程，裂纹周边的最大主应变沿着其发展方向也呈现递进的变化趋势。对上述n个监测点获取的最大主应变进行时长尺度上的分析，并将相关数据以散点的形式绘制在图中进行分析。监测点P1获取的最大主应变随照片编号的变化规律可以参见图5。最大主应变的数值随着照片编号的增加整体呈增加的变化趋势。通过多项式方程对散点数据进行拟合处理，并在拟合曲线501上升区域两侧连接两点以形成参考直线502，将拟合曲线501上的最大主应变值与参考直线502上的最大主应变值做差值处理，即可得到不同照片编号最大主应变差值。随着照片编号的增加，最大主应变差值整体呈先增加后减小的变化，故当最大主应变差值取极大值时，裂纹尖端的断裂过程区刚刚到达该监测点P1，此时刻所对应的时长也为断裂过程区到达该点的时长。
基于上述方法实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的确定混合压剪裂纹尖端断裂过程区传播速度的方法，所述获取所述最大主应变差值集合中的差值极大值对应的时长，包括：
ti＝N×Δt (1)
其中，ti为第i个监测点的最大主应变差值集合中的差值极大值对应的时长；N为混合压剪裂纹尖端断裂过程区到达第i个监测点的照片编号，且1≤N≤m。
基于上述方法实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的确定混合压剪裂纹尖端断裂过程区传播速度的方法，所述根据每相邻两监测点的差值极大值对应的时长及所述一间距，得到混合压剪裂纹尖端断裂过程区在每相邻两监测点间的传播速度，包括：
其中，vi+1为混合压剪裂纹尖端断裂过程区从第i个监测点到第i+1个监测点的传播速度；u为所述一间距；ti+1为第i+1个监测点的最大主应变差值集合中的差值极大值对应的时长。
具体地，取两相邻的监测点Pi与Pi+1，如前述计算得到断裂过程区到达应变监测点的时间ti与ti+1，ti与ti+1均为所述一时长间隔Δt与最大主应变差值极大值对应照片编号的乘积，如(1)式所示。将相邻两应变监测点的间距与上述断裂过程区到达应变监测点的时间差值做比值处理，即可得到断裂过程区在该两个应变监测点的传播速度，如(2)式所示。
基于上述方法实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的确定混合压剪裂纹尖端断裂过程区传播速度的方法，在所述以一时长间隔获取试验级岩石试样的若干张照片，还包括：将岩石样本加工为立方体，并在所述立方体上切割预制裂纹，并将带有预制裂纹的立方体表面喷涂白色及黑色哑光漆，形成黑白相间的散斑，得到试验级岩石试样。
基于上述方法实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的确定混合压剪裂纹尖端断裂过程区传播速度的方法，所述预制裂纹与加载方向形成夹角。
具体地，将岩石材料从野外或项目建设地点取样至加工厂。按照试验设计要求，将岩石材料加工成如图6所示的立方体试样，试样宽度为50mm，试样高度为10mm，试样厚度为20mm。为使裂纹尖端附近同时受压应力与剪切应力的作用，进而导致混合I/II型裂纹的产生，采用水刀切割或线切割的方式在试样的中心位置预制长度为15mm，宽为1mm的预制裂纹，预制裂纹的倾角为45度。为满足后续数字图像相关方法的计算要求，需对试样表面进行特殊的处理。先后采用白色与黑色哑光漆对试样表面进行喷涂处理，以形成黑白相间的散斑模式如图7所示。在此之后，将试验级岩石试样(即具有黑白相间的散斑)沿高度方向放置在岩石力学测试系统MTS815.04设备的轴向加载方向。加载过程中，采用超高速相机对试验级岩石试样表面的破坏过程进行全程记录，以便后续数字图像相关分析提取具体变形信息。
本发明实施例提供的确定混合压剪裂纹尖端断裂过程区传播速度的方法，通过获取混合压剪裂纹的全场位移与应变分布，在全场位移的不连续区布置若干监测点，并得到每一监测点的最大主应变的散点集合，对散点集合进行曲线拟合并得到参考直线，在此基础上获取不同照片编号的最大主应变差值集合及其差值极大值，根据每相邻两监测点的差值极大值对应的时长及监测点布设间距，可以得到混合压剪裂纹尖端断裂过程区的传播速度，实现对混合压剪裂纹尖端断裂过程区传播速度的定量分析。
本发明各个实施例的实现基础是通过具有处理器功能的设备进行程序化的处理实现的。因此在工程实际中，可以将本发明各个实施例的技术方案及其功能封装成各种模块。基于这种现实情况，在上述各实施例的基础上，本发明的实施例提供了一种确定混合压剪裂纹尖端断裂过程区传播速度的装置，该装置用于执行上述方法实施例中的确定混合压剪裂纹尖端断裂过程区传播速度的方法。参见图2，该装置包括：
位移与应变模块，用于以一时长间隔获取试验级岩石试样的若干张照片，对所述若干张照片进行分析得到混合压剪裂纹的全场位移与应变分布；散点集合模块，用于在所述全场位移的不连续区以一间距布置若干监测点，获取每一监测点在所述若干张照片中每一照片上的最大主应变，得到每一监测点的最大主应变的散点集合；差值集合及时长模块，用于对所述散点集合进行拟合得到拟合曲线，连接拟合曲线上升区两侧的端点得到参考直线，根据所述拟合曲线和参考直线，得到不同照片编号的最大主应变差值集合，获取所述最大主应变差值集合中的差值极大值对应的时长；传播速度模块，用于根据每相邻两监测点的差值极大值对应的时长及所述一间距，得到混合压剪裂纹尖端断裂过程区在每相邻两监测点间的传播速度。
本发明实施例提供的确定混合压剪裂纹尖端断裂过程区传播速度的装置，采用图2中的各种模块，通过获取混合压剪裂纹的全场位移与应变分布，在全场位移的不连续区布置若干监测点，并得到每一监测点的最大主应变的散点集合，对散点集合进行曲线拟合并得到参考直线，在此基础上获取不同照片编号的最大主应变差值集合及其差值极大值，根据每相邻两监测点的差值极大值对应的时长及监测点布设间距，可以得到混合压剪裂纹尖端断裂过程区的传播速度，实现对混合压剪裂纹尖端断裂过程区传播速度的定量分析。
需要说明的是，本发明提供的装置实施例中的装置，除了可以用于实现上述方法实施例中的方法外，还可以用于实现本发明提供的其他方法实施例中的方法，区别仅仅在于设置相应的功能模块，其原理与本发明提供的上述装置实施例的原理基本相同，只要本领域技术人员在上述装置实施例的基础上，参考其他方法实施例中的具体技术方案，通过组合技术特征获得相应的技术手段，以及由这些技术手段构成的技术方案，在保证技术方案具备实用性的前提下，就可以对上述装置实施例中的装置进行改进，从而得到相应的装置类实施例，用于实现其他方法类实施例中的方法。例如：
基于上述装置实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的确定混合压剪裂纹尖端断裂过程区传播速度的装置，还包括：第二模块，用于实现所述以一时长间隔获取试验级岩石试样的若干张照片，包括：每隔Δt获取试验级岩石试样的若干张照片，所述若干张照片按拍照顺序依次从1至m进行编号；其中，m为所述若干张照片的数量；Δt为所述一时长间隔。
基于上述装置实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的确定混合压剪裂纹尖端断裂过程区传播速度的装置，还包括：第三模块，用于实现所述根据所述拟合曲线和参考直线，得到不同照片编号的最大主应变差值集合，包括：在竖直方向上将拟合曲线上的最大主应变值与参考直线上的最大主应变值做差，将全部差值作为不同照片编号的最大主应变差值集合。
基于上述装置实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的确定混合压剪裂纹尖端断裂过程区传播速度的装置，还包括：第四模块，用于实现所述获取所述最大主应变差值集合中的差值极大值对应的时长，包括：
ti＝N×Δt
其中，ti为第i个监测点的最大主应变差值集合中的差值极大值对应的时长；N为混合压剪裂纹尖端断裂过程区到达第i个监测点的照片编号，且1≤N≤m。
基于上述装置实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的确定混合压剪裂纹尖端断裂过程区传播速度的装置，还包括：第五模块，用于实现所述根据每相邻两监测点的差值极大值对应的时长及所述一间距，得到混合压剪裂纹尖端断裂过程区在每相邻两监测点间的传播速度，包括：
其中，vi+1为混合压剪裂纹尖端断裂过程区从第i个监测点到第i+1个监测点的传播速度；u为所述一间距；ti+1为第i+1个监测点的最大主应变差值集合中的差值极大值对应的时长。
基于上述装置实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的确定混合压剪裂纹尖端断裂过程区传播速度的装置，还包括：第六模块，用于实现在所述以一时长间隔获取试验级岩石试样的若干张照片，还包括：将岩石样本加工为立方体，并在所述立方体上切割预制裂纹，并将带有预制裂纹的立方体表面喷涂白色及黑色哑光漆，形成黑白相间的散斑，得到试验级岩石试样。
基于上述装置实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的确定混合压剪裂纹尖端断裂过程区传播速度的装置，还包括：第七模块，用于实现所述预制裂纹与加载方向形成夹角。
本发明实施例的方法是依托电子设备实现的，因此对相关的电子设备有必要做一下介绍。基于此目的，本发明的实施例提供了一种电子设备，如图3所示，该电子设备包括：至少一个处理器(processor)301、通信接口(Communications Interface)304、至少一个存储器(memory)302和通信总线303，其中，至少一个处理器301，通信接口304，至少一个存储器302通过通信总线303完成相互间的通信。至少一个处理器301可以调用至少一个存储器302中的逻辑指令，以执行前述各个方法实施例提供的方法的全部或部分步骤。
此外，上述的至少一个存储器302中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个方法实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。基于这种认识，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
在本专利中，术语"包括"、"包含"或者其任何其它变体意在涵盖非排它性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句"包括……"限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种确定混合压剪裂纹尖端断裂过程区传播速度的方法，其特征在于，包括：以一时长间隔获取试验级岩石试样的若干张照片，对所述若干张照片进行分析得到混合压剪裂纹的全场位移与应变分布；在所述全场位移的不连续区以一间距布置若干监测点，获取每一监测点在所述若干张照片中每一照片上的最大主应变，得到每一监测点的最大主应变的散点集合；对所述散点集合进行拟合得到拟合曲线，连接拟合曲线上升区两侧的端点得到参考直线，根据所述拟合曲线和参考直线，得到不同照片编号的最大主应变差值集合，获取所述最大主应变差值集合中的差值极大值对应的时长；根据每相邻两监测点的差值极大值对应的时长及所述一间距，得到混合压剪裂纹尖端断裂过程区在每相邻两监测点间的传播速度。
2.根据权利要求1所述的确定混合压剪裂纹尖端断裂过程区传播速度的方法，其特征在于，所述以一时长间隔获取试验级岩石试样的若干张照片，包括：每隔Δt获取试验级岩石试样的若干张照片，所述若干张照片按拍照顺序依次从1至m进行编号；其中，m为所述若干张照片的数量；Δt为所述一时长间隔。
3.根据权利要求1所述的确定混合压剪裂纹尖端断裂过程区传播速度的方法，其特征在于，所述根据所述拟合曲线和参考直线，得到不同照片编号的最大主应变差值集合，包括：在竖直方向上将拟合曲线上的最大主应变值与参考直线上的最大主应变值做差，将全部差值作为不同照片编号的最大主应变差值集合。
4.根据权利要求2所述的确定混合压剪裂纹尖端断裂过程区传播速度的方法，其特征在于，所述获取所述最大主应变差值集合中的差值极大值对应的时长，包括：
ti＝N×Δt
其中，ti为第i个监测点的最大主应变差值集合中的差值极大值对应的时长；N为混合压剪裂纹尖端断裂过程区到达第i个监测点的照片编号，且1≤N≤m。
5.根据权利要求4所述的确定混合压剪裂纹尖端断裂过程区传播速度的方法，其特征在于，所述根据每相邻两监测点的差值极大值对应的时长及所述一间距，得到混合压剪裂纹尖端断裂过程区在每相邻两监测点间的传播速度，包括：
其中，vi+1为混合压剪裂纹尖端断裂过程区从第i个监测点到第i+1个监测点的传播速度；u为所述一间距；ti+1为第i+1个监测点的最大主应变差值集合中的差值极大值对应的时长。
6.根据权利要求1所述的确定混合压剪裂纹尖端断裂过程区传播速度的方法，其特征在于，在所述以一时长间隔获取试验级岩石试样的若干张照片，还包括：将岩石样本加工为立方体，并在所述立方体上切割预制裂纹，并将带有预制裂纹的立方体表面喷涂白色及黑色哑光漆，形成黑白相间的散斑，得到试验级岩石试样。
7.根据权利要求6所述的确定混合压剪裂纹尖端断裂过程区传播速度的方法，其特征在于，所述预制裂纹与加载方向形成夹角。
8.一种确定混合压剪裂纹尖端断裂过程区传播速度的装置，其特征在于，包括：位移与应变模块，用于以一时长间隔获取试验级岩石试样的若干张照片，对所述若干张照片进行分析得到混合压剪裂纹的全场位移与应变分布；散点集合模块，用于在所述全场位移的不连续区以一间距布置若干监测点，获取每一监测点在所述若干张照片中每一照片上的最大主应变，得到每一监测点的最大主应变的散点集合；差值集合及时长模块，用于对所述散点集合进行拟合得到拟合曲线，连接拟合曲线上升区两侧的端点得到参考直线，根据所述拟合曲线和参考直线，得到不同照片编号的最大主应变差值集合，获取所述最大主应变差值集合中的差值极大值对应的时长；传播速度模块，用于根据每相邻两监测点的差值极大值对应的时长及所述一间距，得到混合压剪裂纹尖端断裂过程区在每相邻两监测点间的传播速度。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
至少一个处理器、至少一个存储器和通信接口；其中，
所述处理器、存储器和通信接口相互间进行通信；
所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令，以执行权利要求1至7任一项权利要求所述的方法。
10.一种非暂态计算机可读存储介质，其特征在于，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行权利要求1至7中任一项权利要求所述的方法。
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103698188A (zh) * | 2014-01-11 | 2014-04-02 | 西安科技大学 | 慢应变速率拉伸应力腐蚀裂纹扩展速率测量方法 |
| CN105387809A (zh) * | 2014-08-28 | 2016-03-09 | 波音公司 | 用于检测裂纹增长的系统和方法 |
| US20170296151A1 (en) * | 2011-10-12 | 2017-10-19 | Seno Medical Instruments, Inc. | System And Method For Mixed Modality Acoustic Sampling |
| CN109272491A (zh) * | 2018-08-23 | 2019-01-25 | 中国飞机强度研究所 | 试验环境下裂纹尖端的识别方法、装置及设备 |
| CN110992346A (zh) * | 2019-09-17 | 2020-04-10 | 浙江工业大学 | 一种基于dip和dicm的疲劳裂纹长度在线检测方法 |
| CN112037126A (zh) * | 2020-07-02 | 2020-12-04 | 电子科技大学 | 一种基于激光扫描法检测物体表面裂纹缺陷的图像合成方法 |
-
2021
- 2021-01-28 CN CN202110120902.9A patent/CN112801981B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20170296151A1 (en) * | 2011-10-12 | 2017-10-19 | Seno Medical Instruments, Inc. | System And Method For Mixed Modality Acoustic Sampling |
| CN103698188A (zh) * | 2014-01-11 | 2014-04-02 | 西安科技大学 | 慢应变速率拉伸应力腐蚀裂纹扩展速率测量方法 |
| CN105387809A (zh) * | 2014-08-28 | 2016-03-09 | 波音公司 | 用于检测裂纹增长的系统和方法 |
| CN109272491A (zh) * | 2018-08-23 | 2019-01-25 | 中国飞机强度研究所 | 试验环境下裂纹尖端的识别方法、装置及设备 |
| CN110992346A (zh) * | 2019-09-17 | 2020-04-10 | 浙江工业大学 | 一种基于dip和dicm的疲劳裂纹长度在线检测方法 |
| CN112037126A (zh) * | 2020-07-02 | 2020-12-04 | 电子科技大学 | 一种基于激光扫描法检测物体表面裂纹缺陷的图像合成方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| T. BELYTSCHKO.ET AL: ""Element-free Galerkin methods for dynamic fracture in concrete"", 《ELSEVIER》 * |
| 麻鸳鸳等: ""脆性裂纹在梯形板中的变速传播行为"", 《中国科技论文》 * |
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