CN112945724B - 基于纳米压痕的裂纹尖端断裂过程区域确定方法及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于纳米压痕的裂纹尖端断裂过程区域确定方法及设备。所述方法包括：对第三岩石试样进行压裂，获取破裂过程的照片，得到若干加载时刻第三岩石试样的全场应变的图像，根据所述图像得到第一裂纹尖端断裂过程区范围；将第一岩石试样分为若干岩石试样，对所述若干岩石试样中的一岩石试样施加起裂载荷，得到所述一岩石试样的若干纳米压痕点的压痕信息；若所述若干纳米压痕点中任二纳米压痕点的压痕信息的差距超出预设阈值，则所述任二纳米压痕点间的区域为第二裂纹尖端断裂过程区范围。本发明可以通过实验定量地确定材料被破坏过程中裂纹尖端断裂过程区域的范围。
Description
技术领域
本发明实施例涉及岩石断裂力学技术领域，尤其涉及一种基于纳米压痕的裂纹尖端断裂过程区域确定方法及设备。
背景技术
岩石在外力或地应力的作用下会发生裂纹的起裂与扩展，当岩石材料中裂纹起裂所导致的损伤累积到一定程度时，岩石将会发生失稳破坏，这常常会导致事故的发生。当材料应力达到或超过其承载能力时，材料就会发生破坏，当前对于断裂过程区的研究针对材料性质变化的研究较少。因此，开发一种基于纳米压痕的裂纹尖端断裂过程区域确定方法及设备，可以有效填补上述相关技术中的技术空白，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基于纳米压痕的裂纹尖端断裂过程区域确定方法及设备。
第一方面，本发明的实施例提供了一种基于纳米压痕的裂纹尖端断裂过程区域确定方法，包括：对第三岩石试样进行压裂，获取破裂过程的照片，得到若干加载时刻第三岩石试样的全场应变的图像，根据所述图像得到第一裂纹尖端断裂过程区范围；将第一岩石试样分为若干岩石试样，对所述若干岩石试样中的一岩石试样施加起裂载荷，得到所述一岩石试样的若干纳米压痕点的压痕信息；若所述若干纳米压痕点中任二纳米压痕点的压痕信息的差距超出预设阈值，则所述任二纳米压痕点间的区域为第二裂纹尖端断裂过程区范围。
在上述方法实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的基于纳米压痕的裂纹尖端断裂过程区域确定方法，所述对所述若干岩石试样中的一岩石试样施加起裂载荷，包括：
其中，FC为起裂载荷；Fi为所述若干岩石试样中的第i岩石试样；m为第二岩石试样分成的试样份数。
在上述方法实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的基于纳米压痕的裂纹尖端断裂过程区域确定方法，所述若干纳米压痕点的压痕信息包括压痕模量，相应的，所述压痕模量为：
其中，E为压痕模量；S为卸载曲线刚度；A为接触面积。
在上述方法实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的基于纳米压痕的裂纹尖端断裂过程区域确定方法，所述若干纳米压痕点的压痕信息包括压痕硬度，相应的，所述压痕硬度为：
其中，H为压痕硬度；Pmax为峰值压痕载荷；Ac为峰值压痕载荷对应的接触面积。
在上述方法实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的基于纳米压痕的裂纹尖端断裂过程区域确定方法，所述若所述若干纳米压痕点中任二纳米压痕点的压痕信息的差距超出预设阈值，包括：所述任二纳米压痕点的压痕模量的差距超出模量预设阈值。
在上述方法实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的基于纳米压痕的裂纹尖端断裂过程区域确定方法，所述若所述若干纳米压痕点中任二纳米压痕点的压痕信息的差距超出预设阈值，包括：所述任二纳米压痕点的压痕硬度的差距超出硬度预设阈值。
在上述方法实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的基于纳米压痕的裂纹尖端断裂过程区域确定方法，在所述对第三岩石试样进行压裂之前，还包括：将岩石材料进行划分，得到第一岩石试样和第二岩石试样，将第二岩石试样黑白化，得到第三岩石试样。
第二方面，本发明的实施例提供了一种基于纳米压痕的裂纹尖端断裂过程区域确定装置，包括：
第一裂纹尖端断裂过程区范围模块，用于对第三岩石试样进行压裂，获取破裂过程的照片，得到若干加载时刻第三岩石试样的全场应变的图像，根据所述图像得到第一裂纹尖端断裂过程区范围；
压痕信息模块，用于将第一岩石试样分为若干岩石试样，对所述若干岩石试样中的一岩石试样施加起裂载荷，得到所述一岩石试样的若干纳米压痕点的压痕信息；
第二裂纹尖端断裂过程区范围模块，用于若所述若干纳米压痕点中任二纳米压痕点的压痕信息的差距超出预设阈值，则所述任二纳米压痕点间的区域为第二裂纹尖端断裂过程区范围。
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基于纳米压痕的裂纹尖端断裂过程区域确定方法。
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基于纳米压痕的裂纹尖端断裂过程区域确定方法。
本发明实施例提供的基于纳米压痕的裂纹尖端断裂过程区域确定方法及设备，通过首先获取一个大致的裂纹尖端断裂过程区范围，在此基础上对岩石试样施加起裂载荷，得到岩石试样的若干纳米压痕点的压痕信息，根据若干纳米压痕点中任二纳米压痕点的压痕信息的差距确定精确的裂纹尖端断裂过程区范围，可以通过实验定量地确定材料被破坏过程中裂纹尖端断裂过程区域的范围。
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基于纳米压痕的裂纹尖端断裂过程区域确定方法流程图；
图2为本发明实施例提供的基于纳米压痕的裂纹尖端断裂过程区域确定装置结构示意图；
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监控点应变随加载时间的变化曲线示意图；
图5为本发明实施例提供的卸载曲线荷载变化量与压痕深度变化量示意图；
图6为本发明实施例提供的压头在荷载下的穿透深度示意图；
图7为本发明实施例提供的纳米压痕测试点及其荷载压痕深度曲线示意图；
图8为本发明实施例提供的岩石试样表面黑白化处理效果示意图。
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基于纳米压痕的裂纹尖端断裂过程区域确定方法，参见图1，该方法包括：对第三岩石试样进行压裂，获取破裂过程的照片，得到若干加载时刻第三岩石试样的全场应变的图像，根据所述图像得到第一裂纹尖端断裂过程区范围；将第一岩石试样分为若干岩石试样，对所述若干岩石试样中的一岩石试样施加起裂载荷，得到所述一岩石试样的若干纳米压痕点的压痕信息；若所述若干纳米压痕点中任二纳米压痕点的压痕信息的差距超出预设阈值，则所述任二纳米压痕点间的区域为第二裂纹尖端断裂过程区范围。需要说明的是，本发明实施例提出的方法可以针对I型裂纹，这种裂纹是岩石力学领域常见的研究对象，是由垂直于裂纹扩展方向的拉应力产生的张拉型裂纹。
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基于纳米压痕的裂纹尖端断裂过程区域确定方法，所述对所述若干岩石试样中的一岩石试样施加起裂载荷，包括：
其中，FC为起裂载荷；Fi为所述若干岩石试样中的第i岩石试样；m为第二岩石试样分成的试样份数。
具体地，获得从加载到试样破裂全程的照片，按一定时长间隔选取多张照片。使用数字图形相关处理软件对所选取的图像进行处理，得到在不同加载时刻试样表面全场应变的图像，根据这些图像确定预制裂纹尖端附近断裂过程区的大致范围，选用的纳米压痕测试范围中测试区形状为正方形，由于裂纹起裂方向不定，所以将测试区底边中点设置在预制裂纹尖端处，也就是说测试区是将起裂裂纹包含在内的。在预制裂纹尖端附近选择一个监控点，得到该监控点应变随加载时间的变化曲线(如图4所示，包括预制裂纹尖端401和参考点402)，曲线突变处的时间所对应的荷载即为裂纹起裂荷载。按此步骤对m个相同试样进行加载试验，得到不同试样裂纹起裂荷载Fi(i＝1,2,...m)，用(1)式计算试样裂纹的起裂荷载。
将表面未喷洒哑光喷漆的n-m个试样平均分为四份，每份(n-m)/4个试样，对其进行三点弯准静态加载试验。严格监控加载过程，对四份试样分别施加荷载到70％FC、80％FC、90％FC、100％FC时停止加载并卸载。
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基于纳米压痕的裂纹尖端断裂过程区域确定方法，所述若干纳米压痕点的压痕信息包括压痕模量，相应的，所述压痕模量为：
其中，E为压痕模量；S为卸载曲线刚度；A为接触面积。
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基于纳米压痕的裂纹尖端断裂过程区域确定方法，所述若干纳米压痕点的压痕信息包括压痕硬度，相应的，所述压痕硬度为：
其中，H为压痕硬度；Pmax为峰值压痕载荷；Ac为峰值压痕载荷对应的接触面积。
具体地，对试样在图3所示的区域内进行纳米压痕试验，以加载到100％Fc的(n-m)/4个试样为例，测试前先将测试平面准备成光学光洁度。将(n-m)/4个试样均分为多份，首先对第一份试样进行纳米压痕测试。将纳米压痕测点间距选为300μm，得到各点的压痕模量与压痕硬度，其中压痕模量使用(2)式进行计算，由图5中卸载曲线的荷载变化量与压痕深度变化量的比值求得，(S＝dP/dh)，接触面积A和压头形状相关，是深度h的函数。压痕硬度使用(3)式进行计算，Pmax为峰值压痕荷载，即图5中加载曲线最大值，Ac是hc的函数，与压头形状相关。hc是压头在荷载下的穿透深度，如图6所示(包括卸荷后的面601及初始平面602)。
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基于纳米压痕的裂纹尖端断裂过程区域确定方法，所述若所述若干纳米压痕点中任二纳米压痕点的压痕信息的差距超出预设阈值，包括：所述任二纳米压痕点的压痕模量的差距超出模量预设阈值。具体地，所述模量预设阈值可以为5％。
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基于纳米压痕的裂纹尖端断裂过程区域确定方法，所述若所述若干纳米压痕点中任二纳米压痕点的压痕信息的差距超出预设阈值，包括：所述任二纳米压痕点的压痕硬度的差距超出硬度预设阈值。具体地，所述硬度预设阈值可以为5％。
具体地，每一个纳米压痕测试点都可以得到一个荷载压痕深度曲线。如图7所示，假设断裂过程区形状近似椭圆，以两个位于断裂过程区内外不同位置测试点Q1、测试点Q2的荷载压痕深度曲线为例，断裂过程区由于微裂纹的发展，其内部的纳米压痕模量与硬度会有所下降，该变化可以在荷载压痕深度曲线上体现出来。测试完成后，对所得纳米压痕模量与硬度值进行统计分析处理。数值的大小用颜色的深浅来表示，用直观的方式观察纳米压痕模量与硬度值是否有明显的变化区边界(即测试点Q1与测试点Q2的压痕硬度之间的差距是否超过硬度预设阈值，测试点Q1与测试点Q2的压痕模量之间的差距是否超过模量预设阈值)，若没有，则对第二份试样进行试验，选用更小的纳米压痕测点间距，如100μm；若仍未观察到明显的变化区边界，则对第三份试样进行试验，选用50μm纳米压痕测点间距；若第三份试样仍未观察到直到观察到明显的变化区边界，则对第四份试样选用10μm的纳米压痕测点间距进行测试。以此类推，不断减小纳米压痕测点间距，直到观察到较为明显的变化区边界，该区域之内即为精确的裂纹尖端断裂过程区范围。
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基于纳米压痕的裂纹尖端断裂过程区域确定方法，在所述对第三岩石试样进行压裂之前，还包括：将岩石材料进行划分，得到第一岩石试样和第二岩石试样，将第二岩石试样黑白化，得到第三岩石试样。具体地，将研究的岩石材料先通过钻取成圆盘型试样，后采用锯盘或线切割的方式将圆盘试样切割成等大的两部分。形成的半圆盘试样尺寸为150mm直径，30mm厚度。另外，为在加载过程中产生I型裂纹预制裂纹，用水刀或线切割的方式在试样底边中心切取长度为25mm，宽度1mm的裂纹。制成n个试样，选其中m个试样，在其表面用白色哑光漆喷洒，待白漆凝固后，再在其上喷洒黑色哑光喷漆，形成黑白相间的散斑如图8所示。接下来会用这m个试样确定裂纹起裂荷载，用剩下的n-m个试样进行不同荷载的加载试验。将表面喷洒了哑光喷漆的试样放置在开展三点弯加载试验的加载设备上，确保预裂纹与加载方向处于同一轴线且均处于垂直方向上，以确保预制裂纹尖端处产生的裂纹为I型裂纹。采用位移控制的加载方式，直至试样破裂。加载全程用高速相机进行拍照，拍照时相机轴线与试样表面保持垂直。
本发明实施例提供的基于纳米压痕的裂纹尖端断裂过程区域确定方法，通过首先获取一个大致的裂纹尖端断裂过程区范围，在此基础上对岩石试样施加起裂载荷，得到岩石试样的若干纳米压痕点的压痕信息，根据若干纳米压痕点中任二纳米压痕点的压痕信息的差距确定精确的裂纹尖端断裂过程区范围，可以通过实验定量地确定材料被破坏过程中裂纹尖端断裂过程区域的范围。
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基于纳米压痕的裂纹尖端断裂过程区域确定装置，该装置用于执行上述方法实施例中的基于纳米压痕的裂纹尖端断裂过程区域确定方法。参见图2，该装置包括：第一裂纹尖端断裂过程区范围模块，用于对第三岩石试样进行压裂，获取破裂过程的照片，得到若干加载时刻第三岩石试样的全场应变的图像，根据所述图像得到第一裂纹尖端断裂过程区范围；
压痕信息模块，用于将第一岩石试样分为若干岩石试样，对所述若干岩石试样中的一岩石试样施加起裂载荷，得到所述一岩石试样的若干纳米压痕点的压痕信息；
第二裂纹尖端断裂过程区范围模块，用于若所述若干纳米压痕点中任二纳米压痕点的压痕信息的差距超出预设阈值，则所述任二纳米压痕点间的区域为第二裂纹尖端断裂过程区范围。
本发明实施例提供的基于纳米压痕的裂纹尖端断裂过程区域确定装置，采用图2中的各种模块，通过首先获取一个大致的裂纹尖端断裂过程区范围，在此基础上对岩石试样施加起裂载荷，得到岩石试样的若干纳米压痕点的压痕信息，根据若干纳米压痕点中任二纳米压痕点的压痕信息的差距确定精确的裂纹尖端断裂过程区范围，可以通过实验定量地确定材料被破坏过程中裂纹尖端断裂过程区域的范围。
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基于纳米压痕的裂纹尖端断裂过程区域确定装置，还包括：第二模块，用于实现所述对所述若干岩石试样中的一岩石试样施加起裂载荷，包括：
其中，FC为起裂载荷；Fi为所述若干岩石试样中的第i岩石试样；m为第二岩石试样分成的试样份数。
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基于纳米压痕的裂纹尖端断裂过程区域确定装置，还包括：第三模块，用于实现所述若干纳米压痕点的压痕信息包括压痕模量，相应的，所述压痕模量为：
其中，E为压痕模量；S为卸载曲线刚度；A为接触面积。
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基于纳米压痕的裂纹尖端断裂过程区域确定装置，还包括：第四模块，用于实现所述若干纳米压痕点的压痕信息包括压痕硬度，相应的，所述压痕硬度为：
其中，H为压痕硬度；Pmax为峰值压痕载荷；Ac为峰值压痕载荷对应的接触面积。
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基于纳米压痕的裂纹尖端断裂过程区域确定装置，还包括：第五模块，用于实现所述若所述若干纳米压痕点中任二纳米压痕点的压痕信息的差距超出预设阈值，包括：所述任二纳米压痕点的压痕模量的差距超出模量预设阈值。
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基于纳米压痕的裂纹尖端断裂过程区域确定装置，还包括：第六模块，用于实现所述若所述若干纳米压痕点中任二纳米压痕点的压痕信息的差距超出预设阈值，包括：所述任二纳米压痕点的压痕硬度的差距超出硬度预设阈值。
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基于纳米压痕的裂纹尖端断裂过程区域确定装置，还包括：第七模块，用于实现在所述对第三岩石试样进行压裂之前，还包括：将岩石材料进行划分，得到第一岩石试样和第二岩石试样，将第二岩石试样黑白化，得到第三岩石试样。
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 (9)
1.一种基于纳米压痕的裂纹尖端断裂过程区域确定方法，其特征在于，包括：将岩石材料进行划分，得到第一岩石试样和第二岩石试样，将第二岩石试样黑白化，得到第三岩石试样，为了确保在不同试样上进行的图像测试和纳米压痕测试的一致性，将试样制备成n个试样，选其中m个试样，用这m个试样确定裂纹起裂荷载，m为第二岩石试样分成的试样份数，将(n-m)个试样均分为多份，作为第一岩石试样进行纳米压痕测试；
对所述第三岩石试样进行压裂，获取破裂过程的照片，得到若干加载时刻第三岩石试样的全场应变的图像，根据所述图像得到第一裂纹尖端断裂过程区范围；将第一岩石试样分为若干岩石试样，对所述若干岩石试样中的一岩石试样施加起裂载荷，得到所述一岩石试样的若干纳米压痕点的压痕信息；若所述若干纳米压痕点中任二纳米压痕点的压痕信息的差距超出预设阈值，则所述任二纳米压痕点间的区域为第二裂纹尖端断裂过程区范围，具体的，若当前试样在进行测试时任二纳米压痕点的压痕信息的差距没有超出预设阈值，则对另一份试样进行试验，选用更小的纳米压痕测点间距，以不断减小纳米压痕测点间距，直到压痕信息的差距超出预设阈值。
2.根据权利要求1所述的基于纳米压痕的裂纹尖端断裂过程区域确定方法，其特征在于，所述对所述若干岩石试样中的一岩石试样施加起裂载荷，包括：
其中，FC为起裂载荷；Fi为所述若干岩石试样中的第i岩石试样；m为第二岩石试样分成的试样份数。
3.根据权利要求1所述的基于纳米压痕的裂纹尖端断裂过程区域确定方法，其特征在于，所述若干纳米压痕点的压痕信息包括压痕模量，相应的，所述压痕模量为：
其中，E为压痕模量；S为卸载曲线刚度；A为接触面积。
4.根据权利要求1所述的基于纳米压痕的裂纹尖端断裂过程区域确定方法，其特征在于，所述若干纳米压痕点的压痕信息包括压痕硬度，相应的，所述压痕硬度为：
其中，H为压痕硬度；Pmax为峰值压痕载荷；Ac为峰值压痕载荷对应的接触面积。
5.根据权利要求3所述的基于纳米压痕的裂纹尖端断裂过程区域确定方法，其特征在于，若干所述纳米压痕点中任二纳米压痕点的压痕信息的差距超出预设阈值，包括：所述任二纳米压痕点的压痕模量的差距超出模量预设阈值。
6.根据权利要求4所述的基于纳米压痕的裂纹尖端断裂过程区域确定方法，其特征在于，若干所述纳米压痕点中任二纳米压痕点的压痕信息的差距超出预设阈值，包括：所述任二纳米压痕点的压痕硬度的差距超出硬度预设阈值。
7.一种基于纳米压痕的裂纹尖端断裂过程区域确定装置，用于实现权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，包括：
第一裂纹尖端断裂过程区范围模块，用于对第三岩石试样进行压裂，获取破裂过程的照片，得到若干加载时刻第三岩石试样的全场应变的图像，根据所述图像得到第一裂纹尖端断裂过程区范围；
压痕信息模块，用于将第一岩石试样分为若干岩石试样，对所述若干岩石试样中的一岩石试样施加起裂载荷，得到所述一岩石试样的若干纳米压痕点的压痕信息；
第二裂纹尖端断裂过程区范围模块，用于若所述若干纳米压痕点中任二纳米压痕点的压痕信息的差距超出预设阈值，则所述任二纳米压痕点间的区域为第二裂纹尖端断裂过程区范围。
8.一种电子设备，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6任一项权利要求所述的方法。
9.一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6中任一项权利要求所述的方法。
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