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巖石細觀損傷力學基礎 版權信息
- ISBN：9787030736659
- 條形碼：9787030736659 ; 978-7-03-073665-9
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
巖石細觀損傷力學基礎 內容簡介
本書全面、系統地介紹了巖石細觀損傷力學試驗研究和巖石損傷理論研究。針對巖石細觀損傷研發了圖像處理平臺；從細觀層面定性解釋大理巖損傷發展過程，將量化的損傷數據進行可視化；分析不同含水率下紅砂巖微裂紋損傷演化與宏觀力學響應之間的規律。結合熱力學定律和細觀損傷力學基本原理，探討高溫對大理巖的剛度、峰值強度、峰值應變、彈性模量等的影響，并從巖石內部的微觀結構變化討論大理巖在高溫作用下強度及變形特性的演化機理；谑覂仍囼，采用有限元軟件針對本構模型進行材料模型的二次開發，進行真實試驗，建立試樣壓縮細觀損傷模型。
巖石細觀損傷力學基礎 目錄
目錄
序
前言
第1章 緒論1
1.1 問題的提出2
1.2 國內外研究現狀4
1.2.1 基于數字圖像處理技術的巖石細觀量化試驗研究4
1.2.2 大理巖細觀結構損傷與量化統計分析研究5
1.2.3 紅砂巖細觀損傷演化特性及其本構模型試驗研究6
1.2.4 巖石溫度效應研究進展及現狀8
1.2.5 基于擴展有限元法的巖石三維裂紋擴展研究9
參考文獻11
第2章 基于數字圖像處理技術的巖石細觀量化試驗研究16
2.1 數字圖像處理技術在巖土工程中的應用16
2.2 圖像預處理17
2.2.1 圖像數字化17
2.2.2 圖像增強18
2.2.3 圖像分割19
2.3 區域生長算法20
2.3.1 形態學的處理20
2.3.2 區域生長的基本公式22
2.3.3 區域生長23
2.3.4 區域生長程序24
2.3.5 提取微裂隙二維信息26
2.4 MATLAB程序提取微裂紋信息29
2.4.1 平臺簡介及優點29
2.4.2 自研軟件介紹29
參考文獻33
第3章 大理巖細觀結構損傷與量化統計分析36
3.1 研究背景36
3.2 試樣采集及性質36
3.3 大理巖單軸壓縮細觀損傷SEM試驗研究38
3.3.1 試驗目的38
3.3.2 動態在位試驗的試樣制備38
3.3.3 基于SEM的在位觀測試驗儀器設備39
3.3.4 數據采集40
3.3.5 試驗結果分析43
3.4 大理巖細觀損傷力學試驗數據的數字化統計分析50
3.4.1 微裂紋方位角50
3.4.2 微裂紋長度55
3.4.3 微裂紋總面積59
3.4.4 微裂紋間距61
3.4.5 微裂紋長寬比62
3.5 基于Monte Carlo理論的大理巖細觀結構損傷過程模擬62
3.5.1 Monte Carlo模擬理論63
3.5.2 大理巖細觀結構損傷過程模擬63
參考文獻69
第4章 大理巖細觀損傷本構模型70
4.1 細觀損傷本構理論70
4.2 基于SEM試驗的大理巖細觀損傷本構模型原理72
4.2.1 基本假定72
4.2.2 大理巖細觀尺度微結構的簡化模型73
4.3 基于SEM試驗的大理巖細觀損傷本構模型74
4.3.1 微裂紋描述74
4.3.2 大理巖細觀損傷本構模型推導75
4.4 修正寬長比78
參考文獻86
第5章 基于不同含水率紅砂巖的細觀損傷演化研究87
5.1 試驗簡介87
5.1.1 試樣制備87
5.1.2 試驗儀器88
5.1.3 紅砂巖單軸壓縮細觀損傷試驗89
5.2 試驗研究及機理分析90
5.2.1 水對紅砂巖宏觀力學特性的影響90
5.2.2 水對紅砂巖細觀結構變化的影響93
5.3 水-巖物理化學作用的微觀分析97
5.4 試驗圖像信息及數據提取98
5.4.1 程序概述98
5.4.2 圖像前處理99
5.4.3 圖像后處理100
5.4.4 細觀結構信息量化101
5.5 微裂紋損傷演化規律分析111
5.5.1 微裂紋損傷演化與宏觀力學響應的關系111
5.5.2 損傷破壞臨界值和裂紋擴展模式分析113
5.5.3 初始損傷和損傷局部化研究115
5.6 紅砂巖本構模型探討118
5.6.1 損傷變量的定義118
5.6.2 紅砂巖峰值應變前損傷本構方程119
5.6.3 紅砂巖峰值應變后損傷本構方程120
5.7 本構模型的驗證123
5.7.1 概述123
5.7.2 本構模型的驗證與分析127
參考文獻130
第6章 大理巖高溫細觀試驗及本構研究132
6.1 大理巖斷口細觀結構SEM試驗研究132
6.1.1 試樣巖性特征132
6.1.2 試驗設備133
6.1.3 微觀結構和斷裂分析133
6.2 巖石熱開裂機理138
6.3 試驗圖像信息及數據提取140
6.3.1 圖像識別程序簡介140
6.3.2 微裂紋圖像信息提取141
6.4 二維裂隙網絡模擬142
6.4.1 Monte Carlo模擬的基本原理143
6.4.2 各溫度巖石斷口微裂紋網絡模擬143
6.5 高溫下巖石損傷演化分形特征分析145
6.5.1 分形理論基本概念145
6.5.2 裂隙網絡損傷分形維數測定方法145
6.5.3 分形維數計算過程147
6.5.4 分形維數的估測148
6.5.5 分形維數與損傷變量150
參考文獻154
第7章 巖石細觀損傷仿真模擬155
7.1 有限元軟件簡介155
7.2 參數分析159
7.2.1 單軸拉伸數值試驗160
7.2.2 三軸壓縮數值試驗161
7.3 大理巖單軸壓縮細觀損傷試驗的數值模擬162
7.3.1 數值試驗模型162
7.3.2 試驗結果及分析163
7.4 巖石三維裂紋擴展過程再現仿真研究166
7.4.1 基于ABAQUS的擴展有限元法166
7.4.2 擴展有限元法對單裂紋單軸壓縮擴展過程的研究169
7.4.3 擴展有限元法對單裂紋雙軸壓縮擴展過程的研究172
7.4.4 擴展有限元法對二維多裂紋單軸壓縮擴展過程的研究176
7.4.5 三維含表面裂隙試樣裂紋擴展研究193
7.4.6 三維含深埋裂隙試樣裂紋擴展研究207
參考文獻217
序
前言
第1章 緒論1
1.1 問題的提出2
1.2 國內外研究現狀4
1.2.1 基于數字圖像處理技術的巖石細觀量化試驗研究4
1.2.2 大理巖細觀結構損傷與量化統計分析研究5
1.2.3 紅砂巖細觀損傷演化特性及其本構模型試驗研究6
1.2.4 巖石溫度效應研究進展及現狀8
1.2.5 基于擴展有限元法的巖石三維裂紋擴展研究9
參考文獻11
第2章 基于數字圖像處理技術的巖石細觀量化試驗研究16
2.1 數字圖像處理技術在巖土工程中的應用16
2.2 圖像預處理17
2.2.1 圖像數字化17
2.2.2 圖像增強18
2.2.3 圖像分割19
2.3 區域生長算法20
2.3.1 形態學的處理20
2.3.2 區域生長的基本公式22
2.3.3 區域生長23
2.3.4 區域生長程序24
2.3.5 提取微裂隙二維信息26
2.4 MATLAB程序提取微裂紋信息29
2.4.1 平臺簡介及優點29
2.4.2 自研軟件介紹29
參考文獻33
第3章 大理巖細觀結構損傷與量化統計分析36
3.1 研究背景36
3.2 試樣采集及性質36
3.3 大理巖單軸壓縮細觀損傷SEM試驗研究38
3.3.1 試驗目的38
3.3.2 動態在位試驗的試樣制備38
3.3.3 基于SEM的在位觀測試驗儀器設備39
3.3.4 數據采集40
3.3.5 試驗結果分析43
3.4 大理巖細觀損傷力學試驗數據的數字化統計分析50
3.4.1 微裂紋方位角50
3.4.2 微裂紋長度55
3.4.3 微裂紋總面積59
3.4.4 微裂紋間距61
3.4.5 微裂紋長寬比62
3.5 基于Monte Carlo理論的大理巖細觀結構損傷過程模擬62
3.5.1 Monte Carlo模擬理論63
3.5.2 大理巖細觀結構損傷過程模擬63
參考文獻69
第4章 大理巖細觀損傷本構模型70
4.1 細觀損傷本構理論70
4.2 基于SEM試驗的大理巖細觀損傷本構模型原理72
4.2.1 基本假定72
4.2.2 大理巖細觀尺度微結構的簡化模型73
4.3 基于SEM試驗的大理巖細觀損傷本構模型74
4.3.1 微裂紋描述74
4.3.2 大理巖細觀損傷本構模型推導75
4.4 修正寬長比78
參考文獻86
第5章 基于不同含水率紅砂巖的細觀損傷演化研究87
5.1 試驗簡介87
5.1.1 試樣制備87
5.1.2 試驗儀器88
5.1.3 紅砂巖單軸壓縮細觀損傷試驗89
5.2 試驗研究及機理分析90
5.2.1 水對紅砂巖宏觀力學特性的影響90
5.2.2 水對紅砂巖細觀結構變化的影響93
5.3 水-巖物理化學作用的微觀分析97
5.4 試驗圖像信息及數據提取98
5.4.1 程序概述98
5.4.2 圖像前處理99
5.4.3 圖像后處理100
5.4.4 細觀結構信息量化101
5.5 微裂紋損傷演化規律分析111
5.5.1 微裂紋損傷演化與宏觀力學響應的關系111
5.5.2 損傷破壞臨界值和裂紋擴展模式分析113
5.5.3 初始損傷和損傷局部化研究115
5.6 紅砂巖本構模型探討118
5.6.1 損傷變量的定義118
5.6.2 紅砂巖峰值應變前損傷本構方程119
5.6.3 紅砂巖峰值應變后損傷本構方程120
5.7 本構模型的驗證123
5.7.1 概述123
5.7.2 本構模型的驗證與分析127
參考文獻130
第6章 大理巖高溫細觀試驗及本構研究132
6.1 大理巖斷口細觀結構SEM試驗研究132
6.1.1 試樣巖性特征132
6.1.2 試驗設備133
6.1.3 微觀結構和斷裂分析133
6.2 巖石熱開裂機理138
6.3 試驗圖像信息及數據提取140
6.3.1 圖像識別程序簡介140
6.3.2 微裂紋圖像信息提取141
6.4 二維裂隙網絡模擬142
6.4.1 Monte Carlo模擬的基本原理143
6.4.2 各溫度巖石斷口微裂紋網絡模擬143
6.5 高溫下巖石損傷演化分形特征分析145
6.5.1 分形理論基本概念145
6.5.2 裂隙網絡損傷分形維數測定方法145
6.5.3 分形維數計算過程147
6.5.4 分形維數的估測148
6.5.5 分形維數與損傷變量150
參考文獻154
第7章 巖石細觀損傷仿真模擬155
7.1 有限元軟件簡介155
7.2 參數分析159
7.2.1 單軸拉伸數值試驗160
7.2.2 三軸壓縮數值試驗161
7.3 大理巖單軸壓縮細觀損傷試驗的數值模擬162
7.3.1 數值試驗模型162
7.3.2 試驗結果及分析163
7.4 巖石三維裂紋擴展過程再現仿真研究166
7.4.1 基于ABAQUS的擴展有限元法166
7.4.2 擴展有限元法對單裂紋單軸壓縮擴展過程的研究169
7.4.3 擴展有限元法對單裂紋雙軸壓縮擴展過程的研究172
7.4.4 擴展有限元法對二維多裂紋單軸壓縮擴展過程的研究176
7.4.5 三維含表面裂隙試樣裂紋擴展研究193
7.4.6 三維含深埋裂隙試樣裂紋擴展研究207
參考文獻217
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巖石細觀損傷力學基礎 節選
第1章 緒論 隨著“十三五”規劃的出臺，建設綜合交通運輸體系，統籌能源與通信、交通等基礎設施網絡建設等措施相繼提出，而巖土工程在水電站建設、能源體系建立、軌道交通完善等工程中都有著舉足輕重的地位，發揮著重要作用。在這些復雜的實際工程(如地下隧洞開挖、邊坡防護、礦山開采工程等)中，巖體裂隙在工程施工過程以及周圍環境的影響下，原生裂紋逐漸擴展并貫穿巖體，*終導致巖體失穩破壞，會對工程產生非常大的影響，所以深入開展三維巖石裂紋起裂、擴展、貫通破壞過程以及含裂隙巖體斷裂機制的研究不僅在理論層面對巖石力學、地質學等基礎學科起到指導作用，同時還可為巖土工程中的資源開采、隧洞開挖、災害防治等實際問題提供理論基礎。 巖石作為長久地質運動的產物，是由多種礦物晶粒和膠結物組成的混雜體，在經過數億年的地質演變及復雜構造運動后，由于各類巖石不同的地質形成過程，形成了不同數量、不同尺度上的微裂紋、微孔洞，致使巖石材料在化學成分和物理性質上均具有較為復雜的特性。其中，土木工程所關心的是巖石的力學屬性，即多樣性、非線性、各向異性及隨時間變化的流變特性等。 由于大型巖體工程中地質條件的復雜性和不確定性，在施工及使用過程中，隨巖體所受外荷載等因素的變化，往往會有大量宏觀裂紋萌發、貫穿，導致巖體力學性質發生微妙變化，這不僅對圍巖穩定性產生重大影響，而且有可能導致許多工程危害和自然災害。例如，法國馬爾帕塞大壩的失穩破壞工程事故是壩基片麻巖中出現大量彌散裂紋造成的；我國長江三峽奉節段的滑坡及意大利的瓦依昂邊坡滑移等工程事故都與巖石內部裂紋萌生、擴展有關？梢姡瑤r體工程中的許多工程事故均與其內部微裂紋的萌生、擴展息息相關。關于巖石微損傷的作用機理研究是當今國際土木工程學科的熱門課題，所以深入開展巖石微損傷機理的研究具有重要的理論意義和現實意義。 然而，即使同一類巖石在不同的工程地質狀況中也會表現出多種多樣的工程特性和現象，巖石宏觀力學性質的變化過程與巖石內部微損傷的變化過程有關，所以從定量角度研究巖石微損傷的特征參數與巖石宏觀力學性質之間的關系，對研究同類巖石在不同工程地質狀況中表現出的工程力學特性有重要作用。 1.1 問題的提出 巖石作為一種重要的土木工程材料，已經具有相當長的歷史，是古今中外工程中修建城池、房屋、園林、橋梁、道路、軍事工程、水利工程等經常使用的建筑材料。以巖石為主要建筑材料的土木工程實例不勝枚舉，例如，被稱為世界奇觀之一的埃及吉薩金字塔，就是歷經了5000余年滄桑的巖石結構體系，羅馬古城、古希臘雅典衛城以及中國萬里長城的主要建筑材料也是巖石，可見作為經典土木工程材料的巖石給人類留下了寶貴而豐富的物質文化遺產。 隨著建筑業的發展，世界各國相繼修建了一系列大型水利水電工程、地熱開采工程、石油天然氣工程、環境工程、核廢料儲存工程，以及大量鐵路、公路、地鐵隧道工程，使得巖石材料得到廣泛應用，同時結構的穩定性及裂縫的產生也倍受關注。隨著世界能源戰略的演變，世界礦山和石油進入超深度開采期，工程規模和難度也日益增大。這些機遇和挑戰，要求我們對復雜條件下巖石力學與工程的研究更加深入，研究的理論和分析方法有所突破，以保證與巖石有關的各項工程可以安全、經濟、高效運行。巖石經過漫長地質年代的演化和多次復雜的構造運動，其成分復雜，并且有一系列隨機分布的微孔隙和微裂紋(圖?1.1)，這些不同數目、不同尺寸的微裂紋影響甚至決定著巖體的力學性質，如非線性、各向異性等，而這些正是巖石力學與工程所關注的。 圖1.1 巖石內部的微裂紋 隨著我國西部大開發進程的發展及大型水利水電工程的興建，工程的安全性和穩定性成為研究人員關注的焦點。大理巖在全國分布的范圍廣泛，是西部水利水電工程*常見的一種巖石，大理巖中發育著大小不等、隨機分布的微裂紋，由于這些微缺陷的存在，在力的作用下，巖體的強度特性和力學特性變得更加復雜。 從細觀尺度進行研究，認為巖石在細觀尺度上同樣為一結構體，即巖石細觀尺度微結構體，對此結構體的力學性質和物理性質進行研究，從而獲取巖石細觀層面損傷破壞信息。以往通常使用掃描電子顯微鏡(scanning electronic microscope，SEM)來獲取巖石細觀尺度微結構損傷信息，主要是觀測巖石在某類試驗前后的細觀尺度微結構變化，并說明細觀尺度微結構變化的特點，其中存在兩方面的問題：①未對細觀尺度微結構損傷變化過程進行探究，阻礙了對巖石細觀損傷機理的深入了解；②由于過去試驗結果處理技術限制，大部分試驗為定性層面描述。隨著體視學理論和數字圖像處理技術的迅猛發展，減少上述兩方面對巖石細觀尺度損傷研究的制約成為可能，在此基礎上，進一步建立基于SEM損傷信息的損傷本構模型，從而能更好地反映、解釋巖石的宏觀物理力學特性。從量化損傷信息的角度研究巖石細觀尺度微結構損傷變化過程，搭建巖石的宏觀物理力學性質與細觀尺度微結構損傷變化之間的量化橋梁，不僅對巖石力學理論在損傷力學階段的進一步深入研究具有一定的科學意義，而且對分析和評價宏觀巖石、巖體的工程性質也有著重要的現實意義。 目前在巖石細觀損傷破壞過程的檢測方面，光學顯微鏡、電子顯微鏡、掃描探針顯微鏡等廣泛應用于巖石表面的分析測試中，隨著電子顯微鏡技術的不斷完善，可以在電子顯微鏡的觀察下對巖石試樣進行加載試驗，進而對巖石試樣在荷載條件下裂隙產生、發展，直至試樣破壞的全過程進行更加詳細的研究。運用計算機斷層掃描(computed tomography，CT)技術對巖石內部細觀尺度進行觀測分析。此外，聲發射(acoustic emission，AE)技術在巖石細觀尺度損傷量測上也得到廣泛使用。實踐表明，應用較多的有效方法是SEM、CT技術以及AE技術。以往通過SEM獲取巖石細觀結構特征，主要是定性地觀測巖石在試驗中或試驗前后的細觀結構變化，大多沒有提升到定量的層面，所以本書為了對巖石細觀結構特征給出定量描述，依據體視學理論并結合損傷力學理論設計一套通過SEM獲取巖石細觀結構特征參數的試驗方法。除通過SEM對巖石切片進行觀察外，還必須對獲取到的細觀結構圖像采用數字圖像處理技術進行圖像增強和圖像分割，*后檢出并量測圖像特征。通過定量的巖石細觀結構試驗研究，將巖石細觀結構量化理論引入損傷力學理論中，本質上能更好地反映巖石的變形特性，*終可運用于各種工程實際情況。定量分析研究巖石細觀結構，建立巖石力學性質與細觀結構的內在聯系，不僅對巖石力學理論的深入研究具有一定的科學意義，而且對分析和評價巖石的工程性質及其對工程建設的適應性也有著重要的現實意義。 現實中的裂紋一般都是三維的，并且具有復雜的形狀和任意擴展的路徑，長期以來，巖體中裂紋沿曲線或曲折路徑擴展是一個棘手的力學難題，傳統斷裂力學中對裂紋是平直的假設不再成立，因此理論的研究方法顯得束手無策，對其研究大多是從試驗方面展開，唯象的經驗性結果占大多數，而且以平面裂紋為主。計算機的發展為數值模擬奠定了基礎，近十年來，擴展有限元法逐漸成為一種處理非連續場、局部變形和斷裂等復雜力學問題極具應用前景的新方法，其核心思想是用擴展的帶有不連續性質的形函數來表示計算域內的間斷，因此在計算過程中，不連續場的描述完全獨立于網格邊界，這使其在處理斷裂問題上具有獨*的優勢。擴展有限元法的另一大優勢是可以充分利用已知解析解來構造形函數，在較粗網格上就能得到較精確的解答。 綜上所述，無論水利水電工程還是地下資源開采都會涉及巖體力學問題，即不可避免地會涉及巖石細觀損傷的研究，也是一項具有理論研究和實際工程應用前景的重大課題。圍繞上述問題，必須對裂隙巖體的微觀損傷進行綜合、系統、深入的研究，其涉及力學、結構、材料等多學科交叉，是應用基礎研究中的前沿課題，對推動裂隙巖體的損傷演化等方面的發展具有重要意義，也是我國西部能源開發利用工程建設中迫切需要解決的重大工程關鍵技術問題，其研究成果具有廣泛的應用前景。 1.2 國內外研究現狀 20世紀20年代，Griffith通過對玻璃陶瓷等脆性材料的破壞試驗，*早從理論和試驗研究中取得了重要突破，奠定了脆性材料斷裂力學的基礎，由此推動了巖石損傷力學的發展。到了20世紀80～90年代，以斷裂力學為基礎發展的巖石微裂隙損傷研究已經有了很大發展。近年來，巖石力學研究趨勢逐漸向更細致的微觀裂隙擴展方面轉變，特別是巖體微觀裂隙損傷方面，研究人員可以通過理論與試驗相結合來解決大部分工程問題。巖石微細結構的量化試驗就是研究巖體內的微裂隙和微孔洞的三維形狀參數；谖⒘严兜拈L度、方位角、間距和面積等形狀參數，得到巖石的初始細觀結構損傷張量，將細觀結構損傷張量引入損傷理論，從而得到巖石的本構模型。我們在前人的研究成果基礎上進行總結，對巖體裂隙的演化、損傷進行量化、系統、深入的研究。 1.2.1 基于數字圖像處理技術的巖石細觀量化試驗研究 在地質環境下，巖石表現出的眾多復雜的工程特性和現象均與其內部微細結構的形態和變化有關，所以定量給出巖石細觀結構特征參數并研究其與宏觀力學作用之間的關系，能夠進一步了解巖石的力學變形特性。從國內外巖石微細結構研究的情況來看，主要是研究巖石微細結構體與其宏觀力學行為之間的關系，進而用特定的結構模型來表征巖土體的工程性質。過去，已有諸多學者在巖石微細結構方面做了大量的定性研究，同時在定量研究方面也有較大進展。 Howarth等[1]通過對巖石切片圖像進行分析，建立了巖石微細顆粒參數量化(形狀、方位角和相對比例等)的方法，并與巖樣的力學強度進行比較，得到兩者間的相互關系。Mehta等[2]討論了利用光學顯微鏡對巖石、磚和水泥等材料微觀進行量化的可行性，并與X射線衍射方法進行了比較。Wong等[3]研究了初始微裂隙密度和巖石微顆粒尺寸對Yuen Long大理巖單軸抗壓強度的影響。Hatzor等[4]研究了白云石的細觀結構與微裂隙起裂的初始應力和試樣*終強度之間的關系，發現巖石微觀結構對其強度極限的影響較大。Wu等[5]利用光學顯微鏡和SEM研究了Darley Dale砂巖在壓縮破壞過程中各向異性損傷的微觀力學演化過程，得到了微裂隙密度與應變之間的關系。Prikryl[6]利用巖相圖像分析在單軸壓縮下表現出不同力學性質的相同巖性巖樣的微觀結構，發現顆粒尺寸對巖樣的強度影響*大，而且巖樣的各向異性越大，其顆粒形狀越呈現方向性。Menéndez等[7]探討了運用激光共焦點掃描顯微鏡來研究巖石中微裂隙和微孔洞網絡的方法。 國內學者也對裂隙的圖像量化處理進行了大量研究。1995年，趙永紅[8]對大理巖單軸壓縮下裂紋隨外荷載增加的變化過程進行了掃描電子顯微鏡實時觀測研究。1998年，張梅英等[9]利用帶有*大荷載為2000N的臺鉗式加載裝置的S-570掃描電子顯微鏡完成了單軸壓縮過程中巖石變形破壞機理的研究。同年，吳立新等[10]完成了煤巖損傷擴展規律的實時壓縮掃描電子顯微鏡研究。上述研究有力地推動了巖石損傷檢測技術的發展，對巖石破壞機理的研究起到了積極的推動作用。 1.2.2 大理巖細觀結構損傷與量化統計分析研究 對巖體裂隙進行定量、定性描述需要成熟的數字圖像處理(digital image processing)技術，其是利用計算機對各種數字圖像進行處理以獲取數字信息的技術[11]，根據數字圖像及所需信息的特點，編制相應的圖像處理算法，進一步突出所需的信息，屏蔽干擾信息；可結合統計學理論，對圖像進行數字重構等操作，進而豐富了由數字圖像獲取的信息量。然而，圖像處理的原始數據需要借助現代試驗設備進行室內試驗，巖石的細觀損傷研究離不開細觀試驗與檢測技術。巖石斷裂損傷方面研究所用的試驗有模型材料試驗、AE試驗、SEM試驗和CT試驗。 國內外眾多學者都對模型試驗下的巖石破壞過程進行了深入研究，取得了許多研究成果。Wong等[12]利用內含兩條平行預制裂紋的類巖石材料進行單軸壓縮
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