مدل سازی عددی اثر توام اندازه نمونه و نرخ بارگذاری بر مقاومت کششی دینامیکی سنگ

نرخ بارگذاری و اندازه نمونه دو عامل تاثیرگذار هنگام اندازه گیری مقاومت کششی مصالح سنگی هستند. مطالعه اثر همزمان این دو عامل برای طراحی بهتر سازه های سنگی تحت بارگذاری دینامیکی ضرورت دارد. با این وجود مطالعات محدودی در این زمینه انجام شده است. در این پژوهش اثر اندازه نمونه بر مقاومت دینامیکی کششی سنگ دارای شکاف با مدل سازی عددی آزمایش هاپکینسون با استفاده از روش ترکیبی المان محدود و المان گسسته و با کمک آنالیز ابعادی مورد بررسی قرار گرفته است. نتیجه حاکی از آن است که اثر اندازه دینامیکی با اثر اندازه استاتیکی متفاوت می باشد و اگرچه در نرخ های بارگذاری پایین مقاومت با افزایش اندازه نمونه کاهش می یابد اما در نرخ های بارگذاری بالا به دلیل وجود اثرات اینرسی و نرخ بارگذاری، مقاومت در یک نرخ بارگذاری ثابت ابتدا با افزایش اندازه نمونه افزایش می یابد اما در نهایت به مقداری ثابت می رسد و مستقل از اندازه نمونه می شود.

کلیدواژه ها:

Size effect ، Rate effect ، Split Hopkinson Pressure Bar ، Dimensional analysis ، Dynamic loading ، Bonded particle model ، اثر اندازه ، اثر نرخ بارگذاری ، آزمایش هاپکینسون ، آنالیزابعادی ، بارگذاری دینامیکی ، المان گسسته ، المان محدود