این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
مهندسی عمران مدرس، جلد ۱۵، شماره ۵، صفحات ۱۶۹-۱۸۰
عنوان فارسی بررسی آزمایشگاهی و عددی اثر دانه‌بندی محیط‌های ناهمگن بر گسترش ترک
چکیده فارسی مقاله در این مطالعه اثر ناهمگنی ناشی از اندازه دانه‌ها به عنوان یکی از عوامل مهم در چقرمگی نمونه‌ها و تاثیر گذار در مسیر گسترش ترک برسی شده است. برای انجام این کار، شش نوع نمونه با دانبندی‌های متفاوت اما ترکیب یکسان ساخته شده و تحت آزمایش تعیین چقرمگی به همراه تست انتشار آوایی قرار گرفته است. نتایج بیانگر رابطه میان چقرمگی مد برش و کشش با اندازه دانه ها به صورت غیر خطی می‌باشد. بیشترین چقرمگی شکست مربوط به نمونه‌هایی با اندازه دانه‌های متوسط (2.38_2) میلی‌متر می‌باشد و با افزایش و یا کاهش اندازه دانه‌ها از این مقدار، چقرمگی نمونه ها در هر دو حالت بارگذاری برش و کشش کاهش می‌یابد. همچنین با مطالعه مسیر رشد ترک برای دانبندی های شش‌گانه مشاهده شد که مسیر رشد ترک در نمونه هایی با دانبندی ریزتر، منظم‌تر بوده و از نوک ترک اولیه شروع شده و در جهت عمود بر تنش کششی حدکثر گسترش می‌یابد ولی در نمونه‌هایی با دانبندی درشت‌تر، ترک از مرز دانه‌ها شروع شده و در یک مسیر نامنظم‌تررشد کرده و ختم ترک در نقاطی با مقاومت کم در محیط نمونه می‌باشد. با بررسی‌ برخی پارامتر‌های انتشار آوایی (AE) نمونه‌ها همچون تعداد کانت، انرژی، فرکانس متوسط و RA نیز مشاهده شد که با تغییرات چقرمگی برای دانه بندی های مختلف، این پارامتر‌ها نیز تغییر می‌کنند. در ادامه آزمایش‌های صورت گرفته توسط نرم-افزار مکانیک شکست سنگ (Rock fracture process analysis) مدلسازی شده و نتایج حاصل برای چقرمگی با برسی‌های آزمایشگاهی مقایسه شده است که هماهنگی مناسبی از خود نشان می‌دهند.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله چقرمگی شکست،اندازه دانبندی،ناحیه صدمه دیده،نرم افزار مکانیک شکست سنگ،
عنوان انگلیسی EXPERIMENTAL AND NUMERICAL INVESTIGATION OF CRACK PROPAGATION IN PARTICLE SIZE HETEROGENEOUS ROCK LIKE MATERIAL
چکیده انگلیسی مقاله An experimental and numerical approach on crack propagation and fracture toughness of Central Straight-through Crack Brazilian Disk (CSCBD) samples under compression is carried out to be investigated the effect of particle size heterogeneity. To accomplish this goal, six type of specimens with different silica sand particle size but same combination are used for preparation CSCBD specimens. Diametrical compression load with a rate of 0.3 mm/min in two directions respect to the central crack orientation is applied to the discs and the failure loads corresponding to the each test are recorded. Also In this study, a numerical simulator based on RFPA (Rock Failure Process Analysis) is used to study the crack propagation path and fracture load in simulated CSCBD specimens with different particle size (Similar laboratory specimens). In this simulator, the heterogeneity of specimens is considered by assuming that the material properties of elements conform to a weibull distribution. Result of laboratory tests indicates a nonlinear relation between specimen’s particle size and mode I and mode II fracture toughness. The specimen whit medial particle size (2-2.38 mm) has the maximum fracture toughness in two fracture mode. Toughness of specimens decreased with increase and decrease of silica sand particle size. Numerical results shows, the trajectory of crack path for fine particle are more regular and initiated from the crack tip, propagate parallel to the load direction. But it’s for coarse particle, initiated from the boundary of grains in whole of the specimen and lead it to failure in an unexpected path. An experimental and numerical approach on crack propagation and fracture toughness of Central Straight-through Crack Brazilian Disk (CSCBD) samples under compression is carried out to be investigated the effect of particle size heterogeneity. To accomplish this goal, six type of specimens with different silica sand particle size but same combination are used for preparation CSCBD specimens. Diametrical compression load with a rate of 0.3 mm/min in two directions respect to the central crack orientation is applied to the discs and the failure loads corresponding to the each test are recorded. Also In this study, a numerical simulator based on RFPA (Rock Failure Process Analysis) is used to study the crack propagation path and fracture load in simulated CSCBD specimens with different particle size (Similar laboratory specimens). In this simulator, the heterogeneity of specimens is considered by assuming that the material properties of elements conform to a weibull distribution. Result of laboratory tests indicates a nonlinear relation between specimen’s particle size and mode I and mode II fracture toughness. The specimen whit medial particle size (2-2.38 mm) has the maximum fracture toughness in two fracture mode. Toughness of specimens decreased with increase and decrease of silica sand particle size. Numerical results shows, the trajectory of crack path for fine particle are more regular and initiated from the crack tip, propagate parallel to the load direction. But it’s for coarse particle, initiated from the boundary of grains in whole of the specimen and lead it to failure in an unexpected path.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله چقرمگی شکست,اندازه دانبندی,ناحیه صدمه دیده,نرم افزار مکانیک شکست سنگ
نویسندگان مقاله منصور صبری |
دانشجو دانشگاه تربیت مدرس

عبدالهادی قزوینیان |
دانشیار دانشگاه تربیت مدرس

حمیدرضا نجاتی |
دانشجو دانشگاه تربیت مدرس

نشانی اینترنتی https://mcej.modares.ac.ir/article_11837_ca65088d6bc8d9f4b1a595c8f31e0243.pdf
فایل مقاله فایلی برای مقاله ذخیره نشده است
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