|
|
مهندسی عمران مدرس، جلد ۱۵، شماره Supplementary Issue-، 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 دانه¬ها به عنوان یکی از عوامل مهم در چقرمگی نمونه¬ها و تاثیر گذار در مسیر گسترش ترک برسی شده است. برای انجام این کار، شش نوع نمونه با دانبندی¬های 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 می¬باشد. بیشترین چقرمگی شکست مربوط به نمونه¬هایی با اندازه دانه¬های متوسط (2.38_2) میلی¬متر می¬باشد و با افزایش و یا کاهش اندازه دانه¬ها از این مقدار، چقرمگی نمونه ها در هر دو حالت بارگذاری برش و کشش کاهش می¬یابد. همچنین با مطالعه مسیر رشد ترک برای دانبندی های شش¬گانه مشاهده شد که مسیر رشد ترک در نمونه هایی با دانبندی ریزتر، منظم¬تر بوده و از نوک ترک اولیه شروع شده و در جهت عمود بر تنش کششی حدکثر گسترش می¬یابد ولی در نمونه¬هایی با دانبندی درشت¬تر، ترک از مرز دانه¬ها شروع شده و در یک مسیر نامنظم¬تررشد کرده و ختم ترک در نقاطی با مقاومت کم در محیط نمونه می¬باشد. با بررسی¬ برخی پارامتر¬های انتشار آوایی (AE) نمونه¬ها همچون تعداد کانت، انرژی، فرکانس متوسط و RA نیز مشاهده شد که با تغییرات چقرمگی برای دانه بندی های مختلف، این پارامتر¬ها نیز تغییر می¬کنند. در ادامه آزمایش¬های صورت گرفته توسط نرم-افزار مکانیک شکست سنگ (Rock fracture process analysis) مدلسازی شده و نتایج حاصل برای چقرمگی با برسی¬های آزمایشگاهی مقایسه شده است که هماهنگی مناسبی از خود نشان می¬دهند. |
|
| کلیدواژه‌های فارسی مقاله |
|
|
| 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 |
|
|
| نویسندگان مقاله |
منصور صبری | Mansour sabri
دانشجو دانشگاه تربیت مدرس
عبدالهادی قزوینیان | Abdolhadi Ghazvinian
دانشیار دانشگاه تربیت مدرس
حمیدرضا نجاتی | Hamidreza nejati
دانشجو دانشگاه تربیت مدرس
|
|
| نشانی اینترنتی |
http://journals.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-16-1000-9458&slc_lang=fa&sid=16 |
| فایل مقاله |
اشکال در دسترسی به فایل - ./files/site1/rds_journals/1242/article-1242-598968.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
|