Muhandisī-i manābi̒-i ma̒danī (Mar 2024)
توسعه شبکه شکستگی مجزا با اعمال زبری برای شبیه‌سازی ویژگیهای ناپیوستگی توده‌سنگ
Abstract
شبیه‌سازی دقیق ویژگیهای هندسی ناپیوستگی‌ها، یکی از اهداف مهم در مهندسی سنگ است. یکی از توانمندترین روش‌های شبیه‌سازی ماهیت تصادفی ویژگیهای هندسی ناپیوستگی‌ها، مدل‌سازی تصادفی سه بعدی شبکه ناپیوستگی‌های مجزا (DFN) است که طبیعت ناهمگن توده‌سنگ‌های درزه‌دار با ویژگیهای هندسی که به طور آماری تعریف شده‌اند را ارایه می‌دهد. تاکنون ویژگیهای ناپیوستگی‌ها از جمله موقعیت، شکل، جهت‌داری، اندازه (پایایی)، فاصله‌داری و بازشدگی درزه‌ها شبیه‌سازی و در مدل تصادفی سه بعدی شبکه ناپیوستگی‌های مجزا به کار گرفته شده است. در این پژوهش، برای شبیه‌سازی زبری از یک راهکار آماری بر پایه برآورد ناپارامتری توزیع به روش کرنل استفاده شده است. با این روش می‌توان حتی آن دسته از ویژگیهای هندسی ناپیوستگی‌ها که توابع توزیع مشخصی برای آن‌ها ارایه شده است را نیز شبیه‌سازی کرد. پس از شبیه‌سازی مقدار زبری، هندسه زبری نیز باید به گونه‌ای شبیه‌سازی شود که مقدار زبری را تداعی کند. بر این اساس، در این پژوهش، شبیه‌سازی سطح ناپیوستگی با استفاده از روش دو بعدی شبیه‌سازی زبری ناپیوستگی (DRS) انجام و سپس از دو بعد به سه بعد توسعه داده شده است. در نهایت شبیه‌سازی زبری ناپیوستگی به عنوان یک بسته مجزا به برنامه کامپیوتری DFN-FRAC3D اضافه شده است. برنامه کامپیوتری DFN-FRAC3D به عنوان یکی از توانمندترین ابزار در این حوزه قادر است با استفاده از داده‌های برداشت شده و سپس شبیه‌سازی ویژگیهای ناپیوستگی، مدل بلوکی سه بعدی شبکه ناپیوستگی‌ها را ارایه دهد، بنابراین با اعمال دستاورد‌های این پژوهش در برنامه کامپیوتری یاد شده، از این پس می‌توان با تمامی ویژگیهای هندسی ناپیوستگی را شبیه‌سازی کرد. برای نشان دادن نتایج حاصل از این پژوهش، خروجی برنامه کامپیوتری DFN-FRAC3D برای شرایط بدون اعمال ویژگی زبری و با اعمال آن در شبکه ناپیوستگی‌های مجزا مقایسه شده است.
Keywords
