Analytical and Numerical Methods in Mining Engineering (May 2017)
مطالعه و تحلیل فرآیند شکست سنگ توف بر اساس آزمون‌های آزمایشگاهی و مدلسازی عددی سه‌بعدی
Abstract
فرایند شکست بسته به شرایط تنش و جنس سنگ، متفاوت است و این موضوع در پایداری سازه‌ها اهمیت زیادی دارد. یکی از تکنیکهای بررسی فرآیند شکست انجام آزمایش سه محوره است. در این تحقیق هدف به دست آوردن راستا و فرآیند شکست نمونه‌های سنگ توف ریولیتی در شرایط تنش‌های جانبی متفاوت در آزمایشگاه و سپس مطالعه جزئیات فرآیند شکست در مدل عددی ساخته شده با روش تفاضل محدود سه‌بعدی است. راستا و نحوه شکست سنگ در آزمایشگاه، تحت تأثیر تنش‌های همه جانبه مورد بررسی قرار گرفت و مشخص شد که با افزایش تنش جانبی، زاویه شکست از حالت قائم به مایل تغییر میکند. سپس مدل عددی با داده‌های آزمایشگاهی کالیبره گردید و در مدل عددی، جزئیات فرآیند شکست که در آزمایشگاه قابل مشاهده نیست، تجزیه و تحلیل شد. بررسی‌ها نشان داد راستای گسیختگی و جزئیات فرآیند شکست، از تجمع کرنش‌های پلاستیک در مرکز نمونه شروع شده و تا تبدیل شدن به صفحه گسیختگی برشی ادامه می‌یابد. هم‌چنین مدل عددی با دقت بسیار بالا با آزمایش‌های آزمایشگاهی تطابق نشان داد.
