کاربرد شبیه سازی عددی به منظور برآورد آستانه های آسیب ناشی از تنش در برخی از انواع ماسه سنگ ها

  • سال انتشار: 1403
  • محل انتشار: مکانیک سنگ ایران، دوره: 8، شماره: 1
  • کد COI اختصاصی: JR_IRSRM-8-1_001
  • زبان مقاله: فارسی
  • تعداد مشاهده: 69
دانلود فایل این مقاله

نویسندگان

Mehran Noori

گروه مهندسی معدن، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

Vahab Sarfarazi

گروه مهندسی معدن، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه صنعتی همدان، همدان، ایران

Hamid Reza Nejati

گروه مهندسی معدن، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

Mojtaba Bahaaddini

دانشکده مهندسی معدن، دانشکدگان فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران

Behrouz Rafiei

گروه زمین شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران

Gholamreza Khanlari

گروه زمین شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران

چکیده

شناسایی تنش لازم برای شروع و گسترش ریزترک های ناشی از تنش در توده سنگ های شکننده، نقشی اساسی در پیش بینی رفتار بلندمدت توده سنگ میزبان حفاری های زیرزمینی ایفا می کند. مقاومت پوسته شدگی (Spalling) را می توان از طریق تعیین سطوح تنش آغاز ترک (σci) و آسیب ترک (σcd) حاصل از آزمایش های فشاری تک محوری تخمین زد. این پژوهش با هدف برآورد آستانه های آسیب تنش ، از نرم افزار کد جریان ذرات (PFC۲D) بهره برده است. بدین منظور، مدل سازی عددی پنج نوع ماسه سنگ مختلف با استفاده از مدل پیوند مسطح (FJM) در محیط PFC انجام شد. برای ارزیابی صحت مدل ها، نتایج شبیه سازی ها با داده های آزمایشگاهی مقایسه شدند. بر اساس تحلیل ها، نسبت تنش آغاز ترک (σci) به مقاومت فشاری تک محوری (UCS) در مدل های عددی در بازه ۰.۳۹ تا ۰.۵۵ قرار داشت. این یافته نشان می دهد که ریزترک ها در محدوده تنشی ۰.۳۹ تا ۰.۵۵ برابر مقاومت فشاری تک محوری، شروع به شکل گیری می کنند. همچنین، آستانه تنش آسیب ترک (σcd) در مدل های عددی معادل ۸۵، ۶۳، ۱۲۶، ۱۱۴ و ۱۴۹ مگاپاسکال به ترتیب برای پنج مدل بدست آمد که برابر با ۰.۸۵ تا ۰.۹۳ مقاومت فشاری تک محوری نمونه های ماسه سنگی است.

کلیدواژه ها

ماسه سنگ, آستانه تنش آسیب, شبیه سازی عددی, ترک خوردگی

اطلاعات بیشتر در مورد COI

COI مخفف عبارت CIVILICA Object Identifier به معنی شناسه سیویلیکا برای اسناد است. COI کدی است که مطابق محل انتشار، به مقالات کنفرانسها و ژورنالهای داخل کشور به هنگام نمایه سازی بر روی پایگاه استنادی سیویلیکا اختصاص می یابد.

کد COI به مفهوم کد ملی اسناد نمایه شده در سیویلیکا است و کدی یکتا و ثابت است و به همین دلیل همواره قابلیت استناد و پیگیری دارد.