بررسی فاکتورهای شکست مختلف در اندازه گیری میزان شکست مصالح دانه ای به روش آزمایشگاهی و عددی

خلاصه
به منظور بررسي شکست مصالح دانهای نیاز به پارامتری است كه بتواند میزان شکست را به صورت كمي اندازه گیری كند كه این پارامتر فاكتورشکست نامیده ميشود. فاكتورهای شکست ارائه شده توسط محققان بر پایه پارامترهای مختلفي از جمله منحني دانهبندی و انرژی هستند. فاكتورهایشکست بررسي شده در این پژوهش عبارتند از: فاكتور شکست لیو، مارسال، هاردین و ایناو. آزمایشات بر روی مصالح دانهای در اندازه شن و در دوشکل مکعبي و استوانهای كه به ترتیب بیانگر سنگدانههای تیزگوشه و گردگوشه بودند، با استفاده از بتن پودری واكنشپذیر) RPC ( و در محفظهاستوانهای فولادی تحت آزمایش فشاری تک محوری محصور شده در بارهای فشاری مختلف انجام شد. نتایج نشان ميدهند فاكتور شکست لیو باتوجه به مبنای مشاهدهای آن، دقیقترین مقادیر شکست را ارائه ميدهد. لیکن امکان كاربرد آن در شرایط عملي امکانپذیر نميباشد. از طرفي بامقایسه فاكتورهای شکست، فاكتور شکست ایناو نزدیکترین مقادیر را به شرایط واقعي نشان ميدهد كه بر مبنای منحني دانهبندی و بُعد فركتالمصالح ميباشد . مدلسازی عددی آزمایشات صورت گرفته به روش اجزای گسسته ضمن تایید نتایج حاصله، امکان ارزیابي شکست دانه ها دربارگذاری های مختلف را فراهم مي آورد. با استفاده از این مدل عددی و فاكتور شکست ایناو، میتوان رفتار و مقدار شکست مصالح را در هر سطح بارگذاری دلخواه به ازای كمترین مقادیر خطا نسبت به شرایط واقعي ارزیابي نمود.

کلمات کلیدی:

فاکتور شکست . مصالح دانه ای . مکانیک شکست . روش اجزای گسسته . بتن پودری واکنش پذیر

سومین كنفرانس ملي مهندسي ژئوتکنیک ایران (1397)

برای دانلود به ادامه مطلب بروید

مدل سازی ترک با روش ایزوژئومتریک با استفاده از توابع PHT-Spline  

کلمات کایدی :

مکانیک شکست . ترک . تئوری ایزوژئومتریک, توابع PHT-Spline 

دهمین کنگره ملی مهندسی عمران (1396)

خلاصه
دس ایي هقبل ث ثشسػی آ بًلیض تشک ثب س ؽٍ ایض طٍئ هَتشیک ثب اػتفبد اص ت اَثغ PHT-Spline پشداخت ؿذ اػت.آ بًلیض ایض طٍئ هَتشیک هجت یٌ ثش
ت اَثغ پبی ثی اػپیلایي غیش یک اٌَخت اػت. ػبدگی ث جْ دَ ػبصی،اسائ دقیق اص ؿکل بْی پیچیذ دقت ثبلا اص خول هضایبی ایي س ؽٍ دس هقبیؼ ثب
س ؽٍ اخضاهحذ دٍ هی ثبؿذ. PHT-Spline ػًَی اص اػپیلایي بّی چ ذٌ خول ای ؼّت ذٌ ک ث ه ظٌ سَ غلج ثش هؼبیت ت اَثغ هشػ مَ اثذاع گشدیذ ذً.ایي
ت اَثغ خل كَیبت ت اَثغ ثی اػپیلایي اص قجیل:غیشه فٌی ث دَى,خضیی اص اٍحذ ث دَى,پ ؿَؾ هحلی اػتقلال خطی سا داسا هی ثبؿ ذٌ.دس فشای ذٌ بّی -
ذٌّػی تجذیل ت اَثغ شًثض ث ت اَثغ PHT-Spline خیلی ػشیغ هی ثبؿذ دس حبلی ک تجذیل شًثض ث تی اػپیلایي بّ داسای ت گٌ بٌ اػت, وّچ یٌي ث جْ دَ -
ػبصی هحلی تی اػپیلایي بّ اٍثؼت ث ػبص تی هؾ هی ثبؿذ دس حبلیک - PHT-Spline ثب شّ عًَ تی هؾ اختیبسی اهکبى ث جْ دَ ػبصی سا فشا نّ -
هی ک ذٌٌ.چ ذٌ هثبل ػذدی ثشای ًبى دادى دقت ایي س ؽٍ دس ظًش گشفت ؿذ اػت.
کلمبت کلیذی: مکبنیک شکست, ترک, تئوری ایسوشئومتریک, توابع

مروري بر متداول ترین آزمایشات چقرمگی شکست مود دوم اجرا شده بر روي نمونه هاي سنگ

خلاصه
مکانیک شکست به بررسی ایجاد و گسترش ترك در جامدات و نحوه تاثیر آن بر تغییر شکل مصالح میپردازد. در معیارهاي مبتنی بر ضرایبتمرکز تنش، ضرایب تمرکز تنش در نوك ترك و ضرایب تمرکز تنش بحرانی یا چقرمگی شکست مصالح در نظر گرفته میشود. سه مود اصلیاعمال نیرو بر ترك وجود دارد. که مود کششی، مود برشی و مود پارگی نامیده میشود. در این مقاله به متداول ترین آزمایش هایی که براي تعیینچقرمگی شکست مود دوم (مود برشی) بر روي نمونه هاي سنگ انجام می شود پرداخته می شود. در مجموع به 3 آزمایش پرداخته شده است کهشامل آزمایشپانچ با فشار محصورکننده، آزمایشدیسکبرزیلی با شیار مرکزي و آزمایشخمش سه نقطه اي روي نمونه نیم دایره اي میشود.آزمایش پانچ توسط انجمن بین المللی مکانیک سنگ به عنوان یک روش استاندارد معرفی شده است. و از اعتبار بیشتري برخوردار است. اما آمادهسازي نمونه مشکل تر میباشد. آزمایشروي دیسکبرزیلی با شیار مرکزي با توجه به مزیت هایی همانند سادگی آماده سازي نمونه، بارگذاريراحت تر و انعطاف پذیري آن براي ایجاد شرایط مود ترکیبی کشش - برش، کششی و مود برش خالص از مقبولیت بیشتري برخوردار است. این مزیت ها براي آزمایش خمش سه نقطه اي روي نمونه هاي نیم دایره اي نیز وجود دارد.

کلمات کلیدي:

سنگ . مکانیک شکست . چقرمگی شکست . مود دوم . مطالعات آزمایشگاهی

دهمین کنگره ملی مهندسی عمران (1396)

ارائه مدلی جدید جهت تعیین مقدار چقرمگی شکست سنگ( KIC) با استفاده از روش ترک مستقیم

در این مقاله، چقرمگی مود I شکست ( KIC ) برای ترک مستقیم با استفاده از مدل جدیدی که بر اساس آزمایش خمش سه نقطه ای ( 3PB ) می باشد، تعیین شده است. برای این منظور آزمایشات خمش سه نقطه ای بر روی 7 نمونه از سنگ آهک نایبند که دارای ترک مستقیم استاندارد بودند انجام گرفت. بر اساس رابطه ی جدیدی که در این مقاله ارائه شده است چقرمگی مود I این نمونه ها تعیین گردید و همچنین از مدل های اشترلونی و تحلیلی ایروین برای تعیین چقرمگی استفاده شد و نتایج به دست آمده برای هر سه مدل فوق با هم مقایسه گردید. از مقایسه روش های فوق نتیجه گرفتیم که ضریب همبستگی بین چقرمگی به دست آمده با روش ارائه شده و روش تحلیلی 992 / 0 می باشد.

واژه های کلیدی:

چقرمگی شکست، مکانیک شکست، خمش سه نقطه ای، ترک چورونی.

نویسندگان :

محمد فاتحی مرجی 

مهدی پور قاسمی ساغند

حمید رضا بهاالدینی

چهارمین کنفرانس مکانیک سنگ ایران (1390)

مدلسازی عددی نحوه انتشار ترکها تحت تیغههای دیسکی ماشینهای حفر تونل(TBM)

انتشار ترک سنگها ناشی از تیغههای دیسکی در این مقاله مدل شد. اصول مکانیک شکست مورداستفاده از نوع الاستیک خطی میباشد. روش ناپیوستگی جابجائی یکی از روشهای المان مرزی غیرمستقیم میباشد که از آن برای یافت تقریبی اثر پارامترهای مؤثر دیسک استفاده شده است. مقادیر بهینه بعضی از این پارامترهای مؤثر ارائه شده است که مطابقت خوبی با نتایج تجربی و تئوری دیگر محققین دارد. در این مطالعه روش جابجایی ناپیوستگی با مرتبه بالاتر برای تحلیل مسائل ترک با استفاده از تغییرات المانهای کوبیک و چند المان در نوک ترک بکار گرفته شده است. از این روش جهت تعیین فاکتورهای شدت تنش در سنگهای تحت نفوذ تیغههای دیسکی ماشینهای حفر تونل استفاده شده است. شروع ترک و انتشار آن تابع یکی از معیارهای شکست میباشد . برای پیشبینی مسیر انتشار ترک از معیار تنش مماسی ماکزیمم استفاده شده است که این یک معیار کلاسیک مرکب است. در این روش برای تعریف دیسک در نرم افزار بصورت V شکل از ترک های موهومی استفاده شده است. با افزایش فاصله بین تیغه نسبت به عمق نفوذ میزان انرژی ویژه مورد نیاز کاهش مییابد تا اینکه در محدوده 15 - 8 به کمترین مقدار خود، نرخ بهینه، رسیده و سپس بطور آهسته افزایش مییابد.

 واژه گان کلیدی :

مدل سازی عددی، تیغه های دیسکی، انتشار ترک، مکانیک شکست

نویسندگان :

حمید خانباباپور گاوزن 

کورش شهریار

محمد فاتحی مرجی

چهارمین کنفرانس مکانیک سنگ ایران (سال 1390)