煤样破坏分析：数字散斑技术揭示应变场分布

"本文主要探讨了煤样在变形破坏过程中的全应变场分布规律，采用TYJ-500KN微机控制电液伺服剪切流变试验系统和XTDIC三维光学数字散斑系统，对煤岩样进行单轴压缩试验。通过分析数字散斑图像的位移演化，揭示了在煤样剪切破坏时位移集中带的早期出现和明显的区域识别。研究表明，数字散斑系统能有效预测破坏形式和破坏位置，对于预测煤样破坏位置的准确性具有重要意义，有助于深入理解煤样破坏位置和变化集中带的分布规律。" 在煤矿安全生产中，煤样的岩石力学特性至关重要，因为它们直接影响着矿井的稳定性和安全性。煤样破坏的研究不仅是工程实践的需要，也是岩石力学理论研究的重要组成部分。通常，煤样的破坏是由局部化带的演化导致的，因此，研究这些局部化带成为关键。尽管已有专家对煤岩样加载过程中的数字散斑图像变化进行了大量研究，但对破坏位置及其扩展趋势的深入分析仍然不足。 实验采用TYJ-500KN微机控制电液伺服剪切流变试验系统作为荷载装置，XTDIC三维光学数字散斑系统用于实时监测。煤样被加工成方柱形，表面涂漆以创建人工散斑场，同时配合声发射传感器，以获取更全面的数据。加载过程中，试验机和散斑监测系统协同工作，记录并分析煤样在加载直至破坏的全过程中位移的变化。 通过对数字散斑图像的分析，发现位移集中带在煤样剪切破坏的早期就已显现，且集中区域易于辨识。这一发现表明，数字散斑技术在煤样破坏预测方面具有高精度，能够提前判断破坏形式和具体破坏位置。这对于实时监控煤样破坏情况、预测潜在危险区域以及制定预防措施具有极大的价值。 这项研究强调了数字散斑技术在煤样破坏分析中的应用潜力，为煤炭行业的安全管理和风险防控提供了有力的技术支持。通过深入探索煤样破坏位置的变化规律，未来可以进一步优化矿山开采工艺，降低事故风险，保障矿工的生命安全和煤矿的经济效益。