حل تحلیلی انتشار امواج انفجار در سنگ با استفاده از تئوری الاستودینامیک

عملیات انفجار در سنگ کاربردهای مختلفی در موارد گوناگون دارد. بیشترین کاربرد این عملیات در خردایش سنگ در معادن بوده که برای استخراج ماده معدنی انجام می شود. حفاری کانال، ترانشه، تونل و شیروانی های سنگی نیز از دیگر کاربردهای عملیات انفجار در سنگ است. پدیده های دینامیکی مانند زلزله و انفجار در سنگ عوامل انتشار امواج دینامیکی تنشی در سنگ هستند. ازاین رو انتشار امواج و مطالعه چگونگی انتشار آنها از اهمیت بالایی در شناخت اثرات بعدی پدیده های دینامیکی در سنگ برخوردار هستند. به منظور حل چنین مسئله ای می توان از روش های مختلفی استفاده کرد، ولی در میان این روش ها حل تحلیلی مسئله ازنظر دقت نسبت به سایر روش ها برتری دارد. در مطالعه حاضر یک تابع گرین الاستودینامیک دوبعدی برای حل مسئله انتشار امواج انفجار در سنگ توسعه داده شده است. ابتدا از معادلات حرکت و انفجار به عنوان معادلات حاکم استفاده شده و درنهایت تابع گرین مربوطه برحسب جابجایی به دست آمده است. همچنین میدان سرعت ذره ای بر اساس تابع حاصله توسعه داده شده اند. بر همین اساس یک چال انفجاری در یک محیط الاستیک همگن همسانگرد ایزوتروپ بی نهایت سنگی مورد تحلیل قرارگرفته و نتایج حاصل از آن ارائه شده است. سپس به منظور بررسی صحت نتایج حاصل از روند تحلیلی ارائه شده، یک مسئله واقعی با استفاده از راه حل پیشنهادی مدل سازی و حل شده است. مسئله موردنظر پیش ازاین توسط محققی دیگر به صورت تجربی و با استفاده از یک روش عددی حل شده است. نتایج این تحقیق در قالب حداکثر سرعت ذره ای در هر دو روش عددی و داده های برداشت شده از یک انفجار واقعی با یکدیگر مقایسه شده اند. درنهایت نتایج حاصل از پژوهش حاضر با نتایج مطالعه مذکور و در قالب همان حداکثر سرعت ذره ای مقایسه شده است. این مقایسه نشان داده است که حداکثر سرعت ذره ای حاصل شده از روش پژوهش حاضر تطابق خوبی با واقعیت دارد.

کلیدواژه ها:

انفجار ، تابع گرین ، حل تحلیلی ، انتشار موج ، دینامیک سنگ