این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
ژئوفیزیک ایران، جلد ۹، شماره ۴، صفحات ۱۲۶-۱۴۲
عنوان فارسی بررسی اثر عوامل دستگاهی و مشخصات هندسی نمونه بر سرعت موج فشاری در نمونه‌های سنگی تراورتن
چکیده فارسی مقاله برآورد شاخص‌های مکانیکی و فیزیکی سنگ‌ها برای طراحی و تحلیل سازه‌های سنگی مانند شیب‌های سنگی، تونل‌ها، سدها، ترانشه‌های عمیق و مغارها بسیار حائز اهمیت است. روش مستقیمی که با آن بتوان شاخص‌های سنگ را بدون اجرای مراحل پُرزحمت، پُرهزینه و وقت‌گیر آزمایشگاهی یا برجا تعیین کرد، وجود ندارد. بنابراین به یک روش آسان، با اطمینان قابل‌قبولو غیرمستقیم برای تعیین ویژگی‌های مکانیکی و فیزیکی سنگ‌ها نیاز است. در بین این روش‌ها از روش فراصوتی به منزله یک راهکار کم‌هزینه، آسان، سریع و با دقتی قابل‌قبول برای تعیین ویژگی‌های سنگ می‌توان بهره جست. در روش فراصوتی با تعیین سرعت موج در نمونه، این امکان وجود دارد که بتوان سایر پارامتر‌های شاخص سنگ و همچنین کیفیت سنگ را تعیین کرد. اندازه‌گیری سرعت موج فشاری را هم در محیط بزرگ‌مقیاس برجا و هم در محیط آزمایشگاهی می‌توان عملی ساخت. سرعت امواج فشاری در سنگ‌ها با ویژگی‌های سنگ بکر ارتباط نزدیکی دارد و با اندازه‌گیری سرعت موج فشاریدر محیط سنگی می‌توان ساختار و بافت سنگ را ارزیابی کرد.نگارنده رابطjalalisme@shahroodut.ac.irCorresponding author:     روش‌ سرعت تپ (پالس) یا فراصوتی زمان عبور موج فرا‌صوتی را درون جسم اندازه‌گیری می‌کند.در روش فراصوتی از بعضی مبدل‌های الکترومکانیکی برای ارسال و دریافت امواج کشسان استفاده می‌شود. سرعت موج با تقسیم طول نمونه بر زمان عبور موج اندازه‌گیری شده در نمونه که بین مبدل‌های فرستنده و گیرنده قرار گرفته است، به‌دست می‌آید. در این تحقیق به اجرای مجموعه‌ای آزمایش فراصوتی روی هجده نمونه متفاوت از سنگ تراورتن اقدام شده است. این آزمایش‌ها روی پارامترهای نسبت طول به قطر نمونه، بسامد و دامنه موج و تکرار تپ در واحد زمان و تأثیر آنها بر سرعت موج فشاری متمرکز شده است. در این تحقیق از دستگاه فراصوتی استفاده شده است که دارای قابلیت ارسال و دریافت امواج فراصوتی فشاری با استفاده از دو نوع مبدل 75 و 125 کیلوهرتزی است. توانایی تغییر در بسامد موج فشاری ارسال شده، تغییر در دامنه موج و تعداد تپ در واحد زمان از دیگر امکانات این دستگاه به شمار می‌رود.روند اجرای آزمایش‌ها به این صورت است که در هر مرحله، فقط یک پارامتر تغییر می‌کند و بقیه پارامتر‌ها ثابت در نظر گرفته می‌شوند تا ارزیابی اثر پارامتر مورد بررسی ممکن شود.برای هریک از مبدل‌ها، نسبت طول به قطر نمونه‌ها در شش سطح از 5/0 تا 3، بسامد موج ارسالی در بازه 50 تا 210 هرتز، دامنه موج ارسالی از 1/0 تا 4 ولت و تکرار تپ موج در بازه 5/0 تا 16 هرتز تغییر داده و نتایج ثبت شد. شایان ذکر است که نتایج هر آزمایش حاصل میانگین‌گیری عددی از سه بار اجرای آزمایش در هر مرحله است که هدف از این کار، کمینه‌کردن اثر خطاهای گوناگون در حین اجرای آزمایش‌ها است. برای تحلیل نتایج از یک کُد نرم افزاری توسعه داده شده در محیط نرم‌افزار مَت‌لَب استفاده شد که امکان تعیین سرعت عبور موج در نمونه با استفاده از ترسیم پوش موج را فراهم می‌آورد. به‌طورکلی روشن شده است که با افزایش نسبت طول به قطرنمونه‌ها، افزایش دامنه موج و کاهش بسامد، سرعت موج فشاری، به‌ترتیب در بازه تقریبی 3400 تا 4300 متر بر ثانیه برای مبدل 75 کیلوهرتزی و 2200 تا 3800 متر بر ثانیه برای مبدل 125 کیلوهرتزی افزایش می‌یابد؛ درحالی‌که با تغییرات تکرار تپ در واحد زمان در یک مقدار مشخص از این پارامتر، سرعت موج فشاری حداکثر می‌شود.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله
عنوان انگلیسی Investigating the effect of the device parameters and geometric characteristics of the sample on the pressure wave velocity in travertine rock samples
چکیده انگلیسی مقاله The importance of estimation of mechanical and physical characteristics of rocks is not negligible for designing and analyzing rock structures such as rock slopes, deep trenches, and caverns. Also, these characteristics are necessary for studying rock bursts in underground mines, designing pillars and evaluation of rock failures. There are not any direct methods by which rock characteristics can be determined without a laborious, costly and time-consuming process. Therefore, a simple but reliable method is needed to determine the mechanical and physical properties of rocks in an indirect way. Non-destructive methods of measurement of physical and mechanical characteristics of rocks are considered as indirect methods. Among these, ultrasonic methods, as a low cost, simple and quick approach, are employed to determine the characteristics of rocks. In the ultrasonic method, it is possible to determine other indicator parameters and the quality of a rock using the measurement of wave velocity in the rock. The measurement of the P-wave velocity can be carried out in both field and laboratory environments. The P-wave velocity of rock is closely related to the intact rock properties and measuring the velocity in rock media interrogates the rock structure and texture. Pulse velocity measures the passing time of an ultrasonic pulse within a material, and hence it measures the pulse velocity of the mediumIn the ultrasonic method, some of the electro-mechanical transducers are used for transmitting and receiving elastic waves. The velocity of wave is obtained by dividing sample length to wave transmit time which is measured for the sample that has placed between transmitter and receiver transducers. In this research, in order to find the influence of these parameters on the pressure wave velocity, it was attempted to fulfill a series of laboratory experiments on eighteen samples of travertine rocks by using an ultrasonic device which was able to transmit and receive pressure wave. These experiments were focused on four parameters, i.e. the sample length to diameter ratio, frequency and amplitude of the wave, and pulse repetitions per unit time. An ultrasonic device used in this research had the ability to transmit and receive ultrasonic pressure waves by using two types of transducers 75 and 125 KHz. Other features of this device can be cited as the ability to change the frequency, amplitude and repetition of pulse per unit time of the transmitted pressure wave. Ateach stage of the testing process, only one parameter was changed, and the rest of the parameters were considered constant to make the assessment of the impact of evaluated parameter possible.For each transducer, the sample length to diameter ratio was changed at six levels from 0.5 to 3, the submitted wave frequency from 50 to 210 Hz, the amplitude from 0.1 to 4 volts and the wave pulse repetition from 0.5 to 16 Hz. The results were recorded.It is worth mentioning that the results of each test were the outcome of averaging three tests at each level. The purpose of averaging was to minimize the effect of different errors during the tests.To analyze the results, a software developed code was used to obtain the possibility of determination of the wave velocity in the samples by plotting the wave envelopeIn general, it was shown that by increasing the length to diameter ratio and amplitude and decreasing the frequency, the pressure wave velocity decreases. However, with changes of repetitions per unit time, the pressure wave velocity was maximized at a certain value of this parameter.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله
نویسندگان مقاله سهیل مهاجرانی |
دانشکده مهندسی معدن، نفت و ژئوفیزیک، دانشگاه شاهرود
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه شاهرود (Shahrood university)

سید محمد اسماعیل جلالی | seyed mohammad esmaeil
دانشکده مهندسی معدن، نفت و ژئوفیزیک، دانشگاه شاهرود
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه شاهرود (Shahrood university)

نشانی اینترنتی http://www.ijgeophysics.ir/article_33608_b940e1d24ea9fb0ef00539178b360acb.pdf
فایل مقاله اشکال در دسترسی به فایل - ./files/site1/rds_journals/1514/article-1514-462203.pdf
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات