Page 32 - 2021年第52卷第9期

ρ DIC 图像观测区

α

S
应变片 预制裂纹

图 2 三点弯曲梁示意图

（a） 喷涂白漆 （b） 散斑效果图
图 3 试样人工散斑制作

制作完成的散斑试样如图 3（b）所示。
2.3 试验设备 试验装置由加载设备、力学采集设备和光学图像采集设备组成，如图 4 所示。试验所

用的加载设备为 byes-3005 型电子万能试验机，最大加载力 5 kN，加载速率控制范围为 0.05 mm/min～
100 mm/min。力学采集设备由传感器及 YD-28A 型动态电阻应变仪组成，可以采集试验过程中的压
力、位移过程曲线。光学图像采集装置主要包括两个 Grasshopper3 系列相机和两个高强度光源，根据
加载速率的不同，相机采集速率设置在 0.1 Hz～8 Hz 之间，为了减小平面外变形的影响，采集时相机
平行试样放置，并与试样保持 1 m 以上的距离。

（a） 加载设备 （b） 力学采集设备 （c） 光学图像采集设备
图 4 试验设备
2.4 试验方案 温度和加载速率是影响冰力学性能的主要因素，根据该河段气象数据统计资料 ［30］ ，
本次试验温度选定-2 ℃、-4 ℃、-8 ℃、-10 ℃四种工况，加载速率为 10 s ～10 s ，在每种加载速
-6 -1
-3 -1
率下进行了 4 到 6 根试样的加载，试验试样包含柱状冰和粒状冰，由于柱状冰具有各向异性，加载全
部采用垂直冰面方向。加载前先将试样在低温恒温箱中恒温 24 h 以上，以确保试样达到热平衡。
试验中一共对 6 根粒状冰试样进行了 DIC 图像采集，试样的参数如表 1 所示。

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