ارایه روشی جدید برای شبیه سازی هندسی آماری زبری ناپیوستگی ها

شبیه سازی ویژگی های هندسی و مکانیکی توده سنگ، همواره یکی از مهم ترین اهداف در مهندسی سنگ بوده است. زبری یکی از ویژگی های مهم هندسی ناپیوستگی به شمار می­آید. پستی وبلندی های 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 آن ها شبیه به هم باشند، مقدار زبری یکسانی اختصاص داده می شود. در تحلیل این گونه مسائل، از میان تعداد زیاد ناپیوستگی­ها با زبری­های مشابه یک زبری (ناپیوستگی) با یک نیم رخ هندسی مشخص انتخاب می­شود. در روش شبیه سازی زبری ناپیوستگی (DRS) برای مقدار مشخصی از زبری، حالت های مختلف ناهمواری ناپیوستگی شبیه سازی می­شود. در این روش، زبری به صورت چند زوج پاره خط متصل به هم مدل سازی می شود به گونه ای که هر زوج دارای یک ناهمواری کوژ یا کاو باشد. به این ترتیب یک سطح ناپیوستگی با زبری مثلثی ایجاد می شود. روش DRS با استفاده از چیدمان های متفاوت از زوج پاره خط ها، می تواند ناپیوستگی­های متفاوتی تولید کند که مقدار زبری آن ها تقریبا یکسان باشد. نتایج بررسی اعتبار سنجی روش DRS برای JRC های مختلف نشان می­دهد مقدار شاخص میانگین درصد خطای مطلق (MAPE) برای قسمت های مختلف یک سطح ناپیوستگی شبیه سازی شده، همواره کمتر از ده درصد است. همچنین مقدار MAPE به ازای صدبار تکرار روش DRS، برای قسمتی از سطح شبیه سازی شده که به صورت تصادفی تعیین می شود کمتر از شش درصد است. این روش اساس اضافه شدن ویژگی زبری در شبکه شکستگی مجزا (DFN) را فراهم می کند و کمک شایانی در راستای دقیق تر شدن شبیه­سازی­ها و تحلیل های مکانیک سنگی خواهد بود.

کلیدواژه ها:

شبیه سازی ، زبری ناپیوستگی و JRC