This work presents results from oedometric compression of coarse granular material. Coarse granular media exhibit significant deformations making it complicated to predict the settlement of structures. In this paper, a measurement technique was developed for the analysis of two‐dimensional (2‐D) images of a deforming coarse granular medium to investigate its deformation. This was achieved by realising grain‐based image correlation to measure the grain transformation in gravel with the use of a digital image correlation technique. The 2‐D displacement fields enable us to explore the behaviour of granular media at different scales: microscopic, mesoscopic and macroscopic scales. The mesoscopic scale is defined from branches that connect the centres of three neighbouring grains, using a Delaunay triangulation to account for an equivalent continuum media. Whereas the consistency of the macroscopic strain and the average mesoscopic strain is assessed, it is shown that a deviation from the normalised microscopic vertical displacement is an indicator of the heterogeneity of the mesoscopic strain field. The proposed mesoscopic analysis allows us to investigate these heterogeneities. Another important result is that even if the amplitude of the microscopic strain is small (approximately 100 times smaller) compared with the other strain measures, it confirms that the grains are not rigid and that their ultimate strain can be estimated using the proposed approach.

中文翻译：

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通过数字图像关联测量粗晶粒变形

这项工作提出了由粗粒料的测压压缩得到的结果。粗粒介质表现出明显的变形，使其难以预测结构的沉降。在本文中，开发了一种测量技术，用于分析变形的粗粒介质的二维（2-D）图像，以研究其变形。这是通过使用数字图像相关技术实现基于颗粒的图像相关性来测量砾石中颗粒转变的结果而实现的。二维位移场使我们能够探索颗粒状介质在不同尺度上的行为：微观，介观和宏观尺度。介观尺度是由连接三个相邻晶粒中心的分支定义的，使用Delaunay三角剖分来说明等效的连续介质。尽管评估了宏观应变和平均介观应变的一致性，但表明与规范化微观垂直位移的偏差是介观应变场异质性的指标。提出的介观分析使我们能够研究这些异质性。另一个重要的结果是，即使与其他应变测量相比，微观应变的幅度很小（约小100倍），也可以确认晶粒不是刚性的，并且可以使用建议的方法估算其最终应变。结果表明，与归一化的微观垂直位移的偏差是介观应变场异质性的指标。提出的介观分析使我们能够研究这些异质性。另一个重要的结果是，即使与其他应变测量相比，微观应变的幅度很小（约小100倍），也可以确认晶粒不是刚性的，并且可以使用建议的方法估算其最终应变。结果表明，与归一化的微观垂直位移的偏差是介观应变场异质性的指标。提出的介观分析使我们能够研究这些异质性。另一个重要的结果是，即使与其他应变测量相比，微观应变的幅度很小（约小100倍），也可以确认晶粒不是刚性的，并且可以使用建议的方法估算其最终应变。