【摘 要】
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由于断裂过程区（FPZ）的影响,使得精确识别岩石材料断裂过程中的FPZ和无牵引裂缝的位置存在一定的挑战。在本项研究中,提出了一种基于内聚力模型概念的工程方法来识别梁状砂岩在三点弯条件下的内聚裂缝特性。本次研究采用了两种类型的试件,包括中心缺口试件和光滑边界试件。并且采用了声发射（AE）和数字图像相关法（DIC）两种技术用于监测试件的局部材料行为,其中涉及了两个关键参数:AE能量和DIC开口位移模式
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由于断裂过程区（FPZ）的影响,使得精确识别岩石材料断裂过程中的FPZ和无牵引裂缝的位置存在一定的挑战。在本项研究中,提出了一种基于内聚力模型概念的工程方法来识别梁状砂岩在三点弯条件下的内聚裂缝特性。本次研究采用了两种类型的试件,包括中心缺口试件和光滑边界试件。并且采用了声发射（AE）和数字图像相关法（DIC）两种技术用于监测试件的局部材料行为,其中涉及了两个关键参数:AE能量和DIC开口位移模式。（1）AE能量分为三个级别,其中等级1内检测到的AE事件能量比等级2和3的大1或2个数量级。由于其他等级的AE事件释放的能量较小,对断裂过程的影响也很小,所以仅等级1内的AE事件被认为是位于FPZ内。（2）DIC开口位移模式有4种类型:模式1与材料的拉伸载荷有关;模式2表明了FPZ内材料软化发展的可能;模式3则表明可能已经产生无牵引裂缝;模式4则确认了材料中的软化和卸载现象。这些模式搭配不同的参考荷载一起用于识别FPZ和无牵引裂缝。借助这两个参数,可以确定试样中FPZ和无牵引裂缝的运动情况,并且还可以得到如FPZ长度和临界裂缝开口位移等断裂特性参数。最后,该实验结果还为了解砂岩的张开型裂缝提供了展望。
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