吴佳宁 邢同振 宋义敏

*(北方工业大学土木工程学院，北京100144)

†(北京理工大学宇航学院，北京100081)

在人类生产和实践过程中，岩石是重要的生产材料，岩石材料的力学参数作为采矿、岩土、地下空间等工程在设计、施工和运行维护过程中的基础数据，对于整个工程和人员的安全保障影响重大。因此，对于岩石的边界条件和力学参数的研究具有重要的理论和实践意义。

对于岩石的边界条件和力学参数的研究，专家学者取得了一些有意义的成果。袁风波[1]基于地应力实测数据和数值模拟手段，使用神经网络算法和遗传算法进行优化，反演了岩体地应力场；陈亮[2]基于有限元基本原理，建立结构的数值模型，反演了桁架、梁和方板的力学边界条件；邱道宏等[3]基于主应力测量数据，建立数值计算模型，利用神经网络反演了初始地应力场；黄亚哲[4]将计算得到的边界条件和力学参数代入到有限元数值模型中，通过小波神经网络优化求解的方法反演了初始地应力场；付玉华等[5]基于实测的离散点应力值，使用有限元法和有限差分法优化目标函数，反演了构造应力场边界力。通过以上研究成果可以看出，反演方法是获取岩石边界条件和力学参数的重要手段。

本文基于有限元方法推导岩石参数反演方程组，通过数字散斑相关方法观测岩石单轴压缩实验的位移场，将位移场作为已知量，反演岩石单轴压缩实验的边界条件和岩石试件的力学参数。……