岩土材料应变局部化光学测量研究

　　本书介绍了作者团队近10年关于数字图像相关（DIC）方法的改进及观测和研究岩土材料应变局部化的工作。通过利用DIC方法获得岩土材料变形过程中的应变场，较为精细地分析了岩土材料应变局部化的发展演变过程。这对于揭示岩土材料变形破坏的机理和一些地质灾害的预防大有裨益。

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目录 \n
前言 \n
第1章　绪论　1　 \n
1.1　背景和意义　1　 \n
1.2　DIC方法的研究现状　1　 \n
1.2.1　相关搜索　2　 \n
1.2.2　误差分析　4　 \n
1.2.3　应变测量　5　 \n
1.3　基于DIC方法的岩土材料应变局部化实验研究现状　5　 \n
1.3.1　土的应变局部化　5　 \n
1.3.2　岩石的应变局部化　7 \n
第2章　DIC方法的变形测量原理及实现　9　 \n
2.1　基本原理　9　 \n
2.1.1　形函数　10　 \n
2.1.2　灰度插值　11　 \n
2.1.3　相关搜索　11　 \n
2.2　方法介绍　12　 \n
2.2.1　PSO简介　12　 \n
2.2.2　基于PSO的整像素方法　12　 \n
2.2.3　基于PSO和N-R迭代的粗-细方法　20　 \n
2.3　应变计算方法　25　 \n
2.3.1　中心差分方法　25　 \n
2.3.2　*小二乘拟合方法　26　 \n
2.3.3　*小一乘拟合方法　28 \n
第3章　虚拟剪切带位移及应变的测量误差分析　30　 \n
3.1　制作方法　30　 \n
3.1.1　模拟散斑图的制作方法　30　 \n
3.1.2　虚拟剪切带的制作方法　31　 \n
3.2　基于中心差分方法的应变计算　34　 \n
3.2.1　水平虚拟剪切带　34　 \n
3.2.2　倾斜虚拟剪切带　43　 \n
3.3　基于*小一乘拟合方法的应变计算　45　 \n
第4章　单轴压缩土样的应变局部化过程观测　50　 \n
4.1　实验过程　50　 \n
4.2　侧向变形　51　 \n
4.3　局部体积应变和整体体积应变　59　 \n
4.4　局部化带切向*大剪切应变　68　 \n
4.5　局部化带法向*大剪切应变　78　 \n
4.6　剪切带剪胀测量　91　 \n
4.6.1　剪胀的统计量　91　 \n
4.6.2　局部体积应变的时空分布　91　 \n
4.6.3　不同纵向应变时测线局部体积应变的时空分布及统计　94　 \n
4.6.4　测线上的局部扩容角　99　 \n
4.7　剪切带损伤测量　101　 \n
4.7.1　损伤变量的计算方法　101　 \n
4.7.2　剪切带切向测线布置　101　 \n
4.7.3　剪切带和土样整体的损伤变量的演变　103　 \n
4.8　剪切带的几何特征　107　 \n
4.8.1　基于背景值方法的剪切带宽度　107　 \n
4.8.2　基于*小二乘拟合方法的剪切带倾角　112　 \n
4.8.3　基于*小二乘拟合方法的剪切带间距　120 \n
第5章　含孔洞土样应变局部化观测　128　 \n
5.1　平面应变双轴压缩实验　128　 \n
5.1.1　土样制备　128　 \n
5.1.2　实验过程　128　 \n
5.2　应变测量方法的比较　130　 \n
5.3　*大剪切应变的时空分布　138　 \n
5.4　主应变轴偏转角的演变　147　 \n
5.4.1　主应变轴偏转角的计算公式　147　 \n
5.4.2　测线上*大剪切应变的时空分布　151　 \n
5.4.3　测线上主应变轴偏转角的分布及演变　155 \n
第6章　单轴压缩煤样应变局部化过程观测　160　 \n
6.1　单轴压缩实验　160　 \n
6.2　变异系数计算公式162　 \n
6.3　应变局部化过程中*大剪应变场的变异系数　162　 \n
6.4　应变局部化过程中三种变异系数的对比　173　 \n
6.5　基于五种变异系数的煤样破坏评价　179　 \n
第7章　环绕测点子区分割方法及应用　189　 \n
7.1　基本原理　189　 \n
7.2　方法验证　191　 \n
7.3　真实非均匀变形测量　193　 \n
7.4　虚拟剪切带宽度测量及实测修正　197　 \n
7.4.1　宽度测量　197　 \n
7.4.2　宽度的实测值修正　201 \n
第8章　可靠子区方法及应用　205　 \n
8.1　可靠子区方法的原理及实现　205　 \n
8.2　采动诱发断层滑移相似模拟实验过程观测　208　 \n
8.2.1　实验过程简介　208　 \n
8.2.2　可靠子区选择　208　 \n
8.2.3　可靠子区的相关系数分布　210　 \n
8.2.4　位移场　212 \n
参考文献　218