ارزیابی رفتار مکانیکی گرانیت های پورفیری تحت بارگذاری استاتیکی و دینامیکی سه محوری

هدف از انجام این پژوهش ارزیابی خصوصیات مقاومتی مونزوگرانیت­های الوند تحت شرایط مختلفی از بارگذاری بوده است. بدین منظور در ابتدا آزمون­های استاتیکی در شرایط تک­محوری و سه­محوری انجام گردید تا تاثیر فشار همه جانبه بر روی رفتار مکانیکی سنگ ارزیابی گردد. بعلاوه رفتار خستگی این سنگ­ها تحت بارگذاری چرخه­ای سه­محوره مورد مطالعه قرار گرفت. آزمون­های خستگی به صورت نیرو کنترل بوده و به دو صورت تراز تنش و دامنه بارگذاری ثابت و متغییر با فرکانس یک هرتز انجام گردید. تاثیر خستگی بر روی رفتار این سنگ­ها در شرایط بارگذاری سه­محوری توسط پارامترهای آسیب خستگی شامل کرنش بیشینه و کمینه محوری، کرنش بیشینه و کمینه جانبی، مدول­های مماسی و متقاطع، دانسیته انرژی و انرژی وارفتگی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج آزمون های استاتیکی نشان داد که افزایش فشار همه جانبه تاثیر قابل­ملاحظه­ای بر روی خصوصیات مقاومتی و تغییر شکل­پذیری این سنگ­ها داشته و باعث افزایش مقاومت و فاز پلاستیک قبل از شکست شده است. مدول­های الاستیک سنگ نیز با افزایش فشار همه جانبه به صورت خطی افزایش نشان می­دهند. ارزیابی پارامترهای آسیب خستگی نشان می­دهد که فرایند آسیب در شرایط سه­محوره نیز شامل سه فاز هسته­زایی ترک، گسترش ترک با سرعت یکنواخت و فاز رشد شتابدار ترک می­باشد. بعلاوه از بین پارامترهای آسیب خستگی، پارامتر کرنش جانبی، مدول متقاطع، و انرژی وارفتگی آسیب سه مرحله­ای خستگی را بهتر نشان می­دهند.

کلیدواژه ها:

بارگذاری چرخه ای سه محوری ، آسیب خستگی ، انرژی وارفتگی ، دامنه ، فرکانس