[发明专利]一种基于变形测试的岩石类材料破裂性质的识别方法

权利要求书

1.一种基于变形测试的岩石类材料破裂性质的识别方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)制作完全相同的岩石试样Ⅰ(1)和岩石试样Ⅱ(2)；

2)选取岩石试样Ⅰ(1)进行预试，获取该类试样的潜在破裂面；

3)在岩石试样Ⅱ(2)的表面绘制潜在破裂面标记线(3)；在标记线(3)上设置一系列应变片组(4)；所述一系列应变片组(4)从下到上依次编号为1、2…i…n；测得每一组应变片组(4)对应局部区域处的标记线(3)与水平方向的夹角，依次记为θ₁、θ₂…θ_i…θ_n；其中，每一组应变片组(4)包括x向应变片(401)和y向应变片(402)；所述x向应变片(401)水平布置，y向应变片(402)竖直布置；

4)通过试验，获取各应变片组(4)的应变值；其中，第i组应变片组(4)中，x向应变片(401)的应变值为ε_xi，y向应变片(402)的应变值为ε_yi；

5)按照第i组应变片组(4)对应局部区域处标记线(3)的法向和切向，将ε_xi分解为ε_nxi和ε_sxi，将ε_yi分解为ε_nyi和ε_syi，其中：ε_nxi和ε_sxi分别为ε_xi的法向应变和切向应变，ε_nyi和ε_syi分别为ε_yi的法向应变和切向应变；计算得出第i组应变片组(4)对应局部区域的法向应变ε_ni和切向应变ε_si；其中，ε_ni＝ε_nxi+ε_nyi，ε_si＝ε_sxi-ε_syi；

6)根据ε_ni和ε_si的数值特征，确定第i组应变片组(4)对应局部区域的破裂性质。

2.一种基于变形测试的岩石类材料破裂性质的识别方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)制作完全相同的岩石试样Ⅰ(1)和岩石试样Ⅱ(2)；

2)选取岩石试样Ⅰ(1)进行预试，获取该类试样的潜在破裂面；

3)在岩石试样Ⅱ(2)的表面绘制潜在破裂面标记线(3)；所述标记线(3)将岩石试样Ⅱ(2)分割成上下两个部分；每隔一定间距在岩石试样Ⅱ(2)上做一组色彩标识(5)；所述每组色彩标识(5)包括上标识(501)和下标识(502)；所述上标识(501)位于标记线(3)上方，所述下标识(502)位于标记线(3)下方；每组色彩标识(5)中的上标识(501)和下标识(502)的连线与标记线(3)垂直；若干组色彩标识(5)从下到上依次编号为1、2…i…n；第i组色彩标识(5)中的上标识(501)和下标识(502)之间的距离为l_i；

4)通过试验，获取任意的第i组标识区域的位移为d_i1和d_i2；在试验过程中，采用高清高速摄像设备(7)对标识区域进行全程监测，结合岩石试样Ⅱ(2)旁侧的静止参照物(6)，得到任意的第i组标识区域的上标识(501)位移为d_i1，下标识(502)的位移为d_i2；以潜在破裂面方向逆时针旋转为正，位移方向与标记线(3)的夹角分别为β_i1和β_i2；

5)按照第i组色彩标识(5)对应局部区域处标记线(3)的法向和切向，将d_i1分解为d_ni1和d_si1，将d_i2分解为d_ni2和d_si2，其中：d_ni1和d_si1分别为d_i1的法向位移和切向位移，d_ni2和d_si2分别为d_i2的法向位移和切向位移；计算得出第i组色彩标识(5)对应局部区域的法向应变ε_ni和切向应变ε_si；其中，

6)根据ε_ni和ε_si的数值特征，确定第i组色彩标识(5)对应局部区域的破裂性质。

3.根据权利要求1或权利要求2任一所述的识别方法，其特征在于：步骤1)中所述岩石试样Ⅰ(1)和岩石试样Ⅱ(2)为圆柱体或长方体；各类试验对应的岩石试件尺寸的加工需符合岩石力学试验规程规定。