ارایه روشی جدید برای شبیه‌سازی هندسی آماری زبری ناپیوستگی‌ها

Abstract

شبیه‌سازی ویژگی‌های هندسی و مکانیکی توده‌سنگ، همواره یکی از مهم‌ترین اهداف در مهندسی سنگ بوده است. زبری یکی از ویژگی‌های مهم هندسی ناپیوستگی به شمار می­آید. پستی‌وبلندی‌های ناپیوستگی عامل تمایز زبری ناپیوستگی­ها از یکدیگر است. اختصاص دادن مقدار عددی به هر زبری در عمل ناممکن است؛ بنابراین به ناپیوستگی­هایی که پستی بلندی آن‌ها شبیه به هم باشند، مقدار زبری یکسانی اختصاص داده می‌شود. در تحلیل این‌گونه مسائل، از میان تعداد زیاد ناپیوستگی­ها با زبری­های مشابه یک زبری (ناپیوستگی) با یک نیم‌رخ هندسی مشخص انتخاب می­شود. در روش شبیه‌سازی زبری ناپیوستگی (DRS) برای مقدار مشخصی از زبری، حالت‌های مختلف ناهمواری ناپیوستگی شبیه‌سازی می­شود. در این روش، زبری به‌صورت چند زوج پاره‌خط متصل‌به‌هم مدل‌سازی می‌شود به‌گونه‌ای که هر زوج دارای یک ناهمواری کوژ یا کاو باشد. به‌این‌ترتیب یک سطح ناپیوستگی با زبری مثلثی ایجاد می‌شود. روش DRS با استفاده از چیدمان‌های متفاوت از زوج پاره‌خط‌ها، می‌تواند ناپیوستگی­های متفاوتی تولید کند که مقدار زبری آن‌ها تقریباً یکسان باشد. نتایج بررسی اعتبار سنجی روش DRS برای JRC های مختلف نشان می­دهد مقدار شاخص میانگین درصد خطای مطلق (MAPE) برای قسمت‌های مختلف یک سطح ناپیوستگی شبیه‌سازی‌شده، همواره کمتر از ده درصد است. همچنین مقدار MAPE به ازای صدبار تکرار روش DRS، برای قسمتی از سطح شبیه‌سازی‌شده که به‌صورت تصادفی تعیین می‌شود کمتر از شش درصد است. این روش اساس اضافه شدن ویژگی زبری در شبکه شکستگی مجزا (DFN) را فراهم می‌کند و کمک شایانی در راستای دقیق‌تر شدن شبیه­سازی­ها و تحلیل‌های مکانیک سنگی خواهد بود.

Keywords

• شبیه‌سازی
• زبری ناپیوستگی و jrc