Investigation of Fracture Toughness of Shotcrete using Semi-Circular Bend Test and Notched Brazilian Disc test; Experimental Test and Numerical Approach

سال انتشار: 1402
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 137

فایل این مقاله در 10 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JMAE-14-1_014

تاریخ نمایه سازی: 28 فروردین 1402

چکیده مقاله:

This work presents the Semi-Circular Bend (SCB) test and Notched Brazilian Disc (NBD) test of shotcrete using experimental test and Particle Flow Code in two-dimensions (PFC۲D) in order to determine a relation between mode I fracture toughness and the tensile strength of shotcrete. Firstly, the micro-parameters of flat joint model are calibrated using the results of shotcrete experimental test (uniaxial compressive strength and splitting tensile test). Secondly, numerical models with edge notch (SCB model) and internal notch (NBD model) with diameter of ۱۵۰ mm are prepared. Notch lengths are ۲۰ mm, ۳۰ mm, and ۴۰ mm.  The tests are performed by the loading rate of ۰.۰۱۶ mm/s. Tensile strength of shotcrete is ۳.۲۵ MPa. The results obtained show that by using the flat joint model, it is possible to determine the crack growth path and crack initiation stress similar to the experimental one. Mode I fracture toughness is constant by increasing the notch length. Mode I fracture toughness and tensile strength of shotcrete can be related to each other by the equation, σt = ۶.۷۸ KIC. The SCB test yields the lowest fracture toughness due to pure tensile stress distribution on failure surface.

کلیدواژه ها:

mode I fracture toughness ، Discrete Element Method ، Shotcrete

نویسندگان

Mohammad Omidi manesh

Mining Engineering Department, Hamedan University of Technology, Hamedan, Iran

Vahab Sarfarazi

Mining Engineering Department, Hamedan University of Technology, Hamedan, Iran

Nima Babanouri

Mining Engineering Department, Hamedan University of Technology, Hamedan, Iran

Amir Rezaei

Mining Engineering Department, Hamedan University of Technology, Hamedan, Iran

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • . Chen, X., Li, W., and Li, H. (۲۰۰۹). Evaluation ...
  • . Huang, B., Li, G., and Mohammad, L.N. (۲۰۰۳). Analytical ...
  • . Bearman R.A. (۱۹۹۹). The use of the point load ...
  • . Ouchterlony F. (۱۹۸۲) A review of fracture toughness testing ...
  • . Cui ZD, Liu D.A., An G.M., Sun B., Zhou ...
  • . Guo H., Aziz N.I., and Schmidt L.C. (۱۹۹۳). Rock ...
  • . Awaji. H., and Sato. S. (۱۹۷۸). Combined mode fracture ...
  • . Atkinson. C., Smelser. R.E., and Sanchez. J. (۱۹۸۲). Combined ...
  • . Aliha. M.R.M., Ayatollahi. M.R., Smith. D.J., and Pavier. M.J. ...
  • . Aliha. M.R.M., Ayatollahi. M.R., and Akbardoost. J. (۲۰۱۲). Typical ...
  • . Aliha. M.R.M., Sistaninia. M., Smith. D.J., Pavier. M.J., and ...
  • . Chen. C.H., Chen. C.S., and Wu. J.H. (۲۰۰۸) Fracture ...
  • . Wang. Q.Z. and Xing. L. (۱۹۹۹) Determination of fracture ...
  • . Keles. C., and Tutluoglu. L. (۲۰۱۱). Investigation of proper ...
  • . Amrollahi. H., Baghbanan A., and Hashemolhosseini. H. (۲۰۱۱). Measuring ...
  • . Tang. T., Bazˇ ant. Z.P., Yang S., and Zollinger ...
  • . Yang. S., Tang. T.X., Zollinger. D., and Gurjar A. ...
  • . Thiercelin. M., and Roegiers. J.C. (۱۹۸۶). Fracture toughness determination ...
  • . Thiercelin. M. (۱۹۸۹). Fracture toughness and hydraulic fracturing. Int ...
  • . Tutluoglu. L., and Keles. C. (۲۰۱۱). Mode I fracture ...
  • . Shiryaev. A.M., and Kotkis. A.M. (۱۹۸۲). Methods for determining ...
  • . Wang. Q.Z., Jia. X.M., Kou. S.Q., Zhang. Z.X., and ...
  • . Iqbal MJ and Mohanty B (۲۰۰۷). Experimental calibration of ...
  • . Dai. F., Chen. R., and Xia. K. (۲۰۱۰). A ...
  • . Dai. F., and Xia. K. (۲۰۱۳). Laboratory measurements of ...
  • . Kuruppu, M.D. (۲۰۱۴a) ISRM-suggested method for determining the mode ...
  • . Kuruppu M.D., Obara. Y., Ayatollahi. M.R., Chong. K.P., and ...
  • . Chang. S.H., Lee. C.I., and Jeon. S. (۲۰۰۲). Measurement ...
  • . Dai. F., Wei. M.D., Xu. N.W., Ma. Y., and ...
  • . Berto, F., Cendon, D.A., Lazzarin, P., Elices, M. (۲۰۱۳). ...
  • . Baek, S.H., Hong, J.P., Kim, S.U., Choi, J.S., and ...
  • . Xu. N.W., Dai. F., Wei. M.D., Xu. Y., and ...
  • . Yaylaci. M., and Birinci. A. (۲۰۱۳). The receding contact ...
  • . Yaylaci. M., Öner. E., and Birinci. A. (۲۰۱۴). Comparison ...
  • . Yaylacı M, Terzi C, and Avcar M. (۲۰۱۹). Numerical ...
  • . Akbulut, H and Aslantas, K (۲۰۰۴). Finite element analysis ...
  • . Potyondy, D.O. (۲۰۱۲). A flat-jointed bonded-particle material for hard ...
  • . Potyondy, D.O. (۲۰۱۵). The bonded-particle model as a tool ...
  • . Potyondy, D.O. (۲۰۱۷). Simulating perforation damage with a flat-jointed ...
  • نمایش کامل مراجع