中文摘要：

针对岩石材料变形局部化系统实验研究的特点，对数字散斑相关方法(DSCM)的算法和数据采集系统进行全面发展，形成一套全新的专门用于岩石材料变形局部化观测的系统- - Geo-DSCM。Geo-DSCM可以在普通岩石力学实验环境下全程跟踪观测岩石材料变形局部化，获得加载过程中岩石试件表面的实时高精度变形场演化数据。用Geo-DSCM对岩石变形局部化中的三个重要问题微缺陷分布对变形局部化的影响、应力场

结论摘要：

本项目基于数字散斑相关方法（Digital Speckle Correlation Method, DSCM）开发了专门用于岩石变形局部化实验研究的实时变形场观测系统- - Geo-DSCM。利用该系统观测了多种岩石材料及岩石结构的变形破坏过程，从实验结果中初步总结了岩石破坏过程中变形场演化规律。项目研究为深入理解岩石的破坏，建立更合理的岩石材料力学模型进行了有益的探索。首先，发展了加权相关DSCM算法、基于光滑样条拟合的位移场平滑算法和基于节点位移表达的DSCM新算法，有效提高了DSCM应变计算的精度；其次，为有效观测岩石变形局部化，设计和实现DSCM多尺度观测数据采集系统，可用两种分辨率同时观测试件的全部和局部区域；最后，对约50块岩石试件（包括完整岩石试件和为特定研究目的而设计的岩石结构）的变形局部化过程进行了观测，总结出岩石试件加载过程中变形场演化经历三个阶段均匀变形阶段、变形局部化阶段和灾变破坏阶段。结构可能影响变形局部化的发生和演化；此外，还对岩石循环加载过程中的变形场演化进行了研究，发现循环加载过程中岩石试件变形场演化从发展阶段上与准静态加载有相似之处。