بررسی تاثیر دو مدل رفتاری اتصال مسطح و اتصال موازی خطی بر روی مکانیسم شکست ماسه سنگ آغاجاری در شبیه سازی نرم افزار PFC۲D

مدلسازی عددی به عنوان ابزاری حیاتی در تحلیل های مهندسی، به ویژه در علوم زمین و مهندسی ژئوتکنیک، نقش بسزایی دارد. نرم افزار PFC۲D یکی از ابزارهای برجسته در این زمینه است که از روش ناپیوسته (Distinct Element Method) برای شبیه سازی فرآیندهای مرتبط با زمین شناسی مهندسی و تحلیل های ژئوتکنیکی استفاده می کند. این مقاله به تحلیل و مقایسه دو مدل تماسی رایج، یعنی اتصال مسطح (FJM) و اتصال موازی خطی (LPBM) می پردازد. آزمون مقاومت تک محوری (UCS) به عنوان معیاری برای کالیبراسیون و اعتبارسنجی مدل های PFC انتخاب شده است. نمونه های ماسه سنگی در این تحقیق از سازند آغاجاری در یال جنوبی تاقدیس مدار انتخاب شده اند. یافته ها نشان می دهد که هر دو مدل تماسی در شبیه سازی UCS در فرایند کالیبراسیون از توانایی بالایی برخوردارند. از آنجاییکه این آزمون بیشتر برای کالیبره کردن مقدار نقطه شکست (σc) و همچنین مدول یانگ به کار می رود، مقادیر خروجی به دست آمده برای هر دو مدل تقریبا مشابه است. با این حال، رفتار پس از شکست در منحنی تنش-کرنش مدل ها با یکدیگر متفاوت است، به طوری که مدل اتصال مسطح (FJM) رفتار شکننده تری نسبت به مدل اتصال موازی خطی (LPBM) نشان می دهد. مدل FJM با قابلیت مدلسازی سطوح ناهموار و همچنین عدم پیوستگی مواد می تواند رخداد ترک های کششی و برشی را در مواردی که شکست و ترک خوردگی از اهمیت بسزایی برخوردار است را به نسبت مدل LPBM با عملکرد بهتری شبیه سازی کند. نتایج این پژوهش می تواند محققین را در انتخاب مدل مناسب برای شبیه سازی و تحلیل مکانیسم شکست سنگ ها، به ویژه در شرایطی که شبیه سازی دقیق از اهمیت بالایی برخوردار است، یاری رساند.

کلیدواژه ها:

Flat-Joint model ، Parallel Bond model ، Sandstone failure mechanism ، PFC۲D Software. ، مدل اتصال مسطح ، مدل اتصال موازی خطی ، مکانیسم شکست ماسه سنگ ، نرم افزار PFC۲D.