三维全场应变测量技术如何在高校实验室中应用

　　随着非接触式三维光学测量技术的不断发展，其不断打破原先在大变形、各向异性的材料动态变形测量领域的限制，可实时记录整个实验的全过程，可对材料不同区域做不同变形分析，数据可追溯，为土木工程、煤岩力学科学研究的精细化分析提供可靠的测量方案。

　　新拓三维自主研发的XTDIC三维全场应变测量系统，具有大至1000%应变测量范围，并可以实时计算、实现动态全场的应变变形测量，产品性能优异，且重复精度稳定，在众多科学研究领域发挥了重要作用。

　　同时，新拓三维非接触式全场应变测量技术已经成功应用于国内外与众多知名高校、科研机构，将复杂应力应变测量问题简单化、直观化、可视化，强大的顶尖研发技术团队，为高校科研测试提供坚实的技术后盾。

　　新拓三维数字散斑应变测量技术在土木工程、煤岩力学科研领域得到了广泛的应用，接下来，让我们一起来列举几个应用案例，回顾新拓三维与高校、科研机构的合作应用以及取得的成绩。

　　中国矿业大学

　　深部岩土力学与地下工程国家重点实验室

　　测量仪器

　　XTDIC-CONST系列三维全场应变测量系统

　　发表地址：

　　《含三裂隙巴西圆盘抗拉强度和裂纹特征试验研究》http://zgkd.cbpt.cnki.net/WKD/WebPublication/paperDigest.aspx?paperID=47c7030e-2809-4ef5-8aa8-190ad51c5bf9 <https://d.wanfangdata.com.cn/periodical/zgkydxxb202101009>具体应用：

　　岩石的强度和破裂模式直接影响隧道开挖、煤炭开采、工程施工，裂隙是影响岩石力学特征的主要因素之一。研究团队通过对含填充与非填充三裂隙巴西圆盘试样进行巴西劈裂试验，采用新拓三维XTDIC三维全场应变测量系统观测岩石试样应变集中区域，加载过程裂纹萌生、扩展、贯通的图像记录，并将应力和位移的变化绘成曲线，通过曲线变化对岩石试样的力学特性进行分析。

　　辽宁工程技术大学

　　国家重点基础研究发展计划资助项目

　　测量仪器

　　XTDIC-CONST系列三维全场应变测量系统

　　发表地址：

　　《基于数字散斑技术的深部巷道围岩岩爆倾向相似材料试验研究》

　　<http://www.mtxb.com.cn/paper/3207>

　　具体应用：

　　随着矿井开采逐渐向深部发展，原岩应力与构造应力不断升高，对于围岩力学性质和地应力分布异常、岩巷的支护设计研究至关重要。研究团队借助XTDIC三维全场应变测量系统，采用相似材料模拟方法，模拟原始应力状态下不同开挖过程和支护作用影响的深部围岩变形破坏特征，对模型表面应变、位移进行实时监测，研究深部岩巷围岩变形破坏过程，分析不同支护设计和开挖速度影响的围岩变形破坏规律，为探索深部岩巷岩爆的发生和破坏规律提供指导依据。

　　兰州交通大学

　　国家自然科学基金、南京工业大学引进人才科研启动经费项目

　　测量仪器

　　XTDIC-CONST系列三维全场应变测量系统

　　发表地址：

　　《黄土斜坡坡面位移和加速度响应特性的振动台试验研究》

　　<http://manu36.magtech.com.cn/Jwk_tmgcxb/CN/abstract/abstract902.shtml>

　　具体应用：

　　黄土表（浅）层裂隙及其发育，使得滑坡、崩塌等地质灾害频繁发生，对含裂隙的土质斜坡的研究是一种有益的探索。研究团队通过开展含裂隙黄土斜坡和不含裂隙黄土斜坡的对比振动台模型试验，研究地震荷载作用下黄土斜坡坡面位移和加速度响应规律。通过新拓三维XTDIC三维全场应变测量系统，高精度、实时获得斜坡表面的变形量，从斜坡坡面位移和坡体加速度两个方面分析斜坡的动力响应特征，揭示地震作用下两类黄土地震斜坡动力响应特性。

　　上海交通大学

　　船舶海洋与建筑工程学院

　　测量仪器

　　XTDIC-CONST系列三维全场应变测量系统

　　发表地址：

　　《强震区岩质边坡长期稳定性评价方法研究》　<http://www.ckcest.cn/default/es3/detail/1003/dw_thesis_copy/ba57112037f401f820449472a7a5b279>

　　具体应用：

　　我国西南地区地震频发，大量边坡受强震累积作用产生损伤，极易受天气和人类工程活动影响诱发滑坡灾害，开展强震区岩质边坡长期稳定性研究尤为重要。研究团队通过岩质边坡振动台模拟试验，采用新拓三维XTDIC三维全场应变测量系统测量边坡模型在地震载荷下的破坏机理，结合采集的加速度和位移变形数据，分析岩质边坡从弹性变形，到塑性变形，到发生滑动失稳时的塑性指标，研究岩质边坡动力演化规律。

　　兰州地震局

　　国家重点研发计划

　　测量仪器

　　XTDIC-CONST系列三维全场应变测量系统

　　发表地址：

　　《静力作用下夯土遗址根部掏蚀失稳机制实验研究》

　　<http://dzgcxb.ijournals.cn/xbdz/article/abstract/20210223?st=search>

　　具体应用：

　　根部掏蚀是土遗址坍塌的主要因素，关于土遗址掏蚀失稳机理的研究至关重要。研究团队基于夯土遗址掏蚀调查研究，制作1:1夯土墙体模型，渐进式模拟不同掏蚀深度，采用新拓三维XTDIC三维全场应变测量系统，通过监测模型内部微应变、模型宏观形变，采用数值模拟的方法对掏蚀进程中的应力应变状态和失稳机制进行研究，为夯土遗址根部保护和夯筑支顶加固提供参考依据。