نشریه علمی-پژوهشی مکانیک سنگ

نشریه علمی-پژوهشی مکانیک سنگ

ارایه قانون مقیاس با استفاده از مطالعات آزمایشگاهی بر روی تیپ سنگی سونگون پورفیری (SP)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشکده مهندسی معدن دانشگاه صنعتی امیرکبیر و شرکت مهندسی نوآوران مس تهران، تهران ، ایران.
2 دانشکده مهندسی معدن، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران.
3 کارشناس ارشد مهندسی معدن )استخراج(، کارشناس واحد تحقیق و توسعه مجتمع مس سرچشمه.
چکیده
مقاومت فشاری مواد سنگی تحت بارگذاری استاتیکی معمولاً به سرعت بارگذاری وابسته نیست و مقدار ثابتی دارد. برخلاف بارگذاری‌های استاتیکی، رفتار دینامیکی مواد به میزان نرخ کرنش اعمالی وابسته است. برای تعیین تغییرات مقاومت فشاری دینامیکی نسبت به نرخ کرنش اعمالی از قانون مقیاس استفاده می‌شود. در برخی مواد تغییر اندک در میزان نرخ کرنش اعمالی دینامیکی منجر به افزایش محسوس در مقاومت فشاری دینامیکی می‌شود . البته هر ماده‌ای قانون مقیاس مخصوص به‌خود را دارد و برای تعیین قانون مقیاس باید مقاومت فشاری دینامیکی ماده را بازای نرخ‌های کرنش مختلف با اجرای آزمایش ارزیابی نمود. نرخ‌های کرنش اعمالی محدوده‌های مختلفی دارند و برای اعمال هر یک از محدوده‌های نرخ کرنش نیاز به تجهیزات آزمایشگاهی خاصی می‌باشد. لذا بعد از تعیین مقاومت فشاری دینامیکی ماده بازای مقادیر مختلف نرخ‌های کرنش با استفاده از مطالعات آزمایشگاهی می‌توان یک روند کلی بین پارامترهای نرخ کرنش و مقاومت فشاری دینامیکی تعیین نمود. در این تحقیق قانون مقیاس برروی نمونه‌های تیپ سنگی سونگون پورفیری (SP) با استفاده از دستگاه آزمایش هاپکینسون تعیین شده است. نتایج تحقیق نشان می‌دهد که افزایش نرخ کرنش اعمالی به نمونه منجر به افزایش مقاومت فشاری دینامیکی نمونه‌های سنگی تحت ازمایش می‌شود. با افزایش نرخ کرنش اعمالی از یک نقطه خاص، افزایش اندک در میزان نرخ کرنش، منجر به افزایش محسوس در مقاومت فشاری دینامیکی می‌شود که این نقطه به عنوان نرخ کرنش انتقالی تلقی میشود. با استفاده از مطالعات آزمایشگاهی نرخ کرنش انتقالی برای تیپ سنگی SP برابر با 2.6 تعیین شد. هم‌چنین قانون مقیاس کلی برای تیپ سنگی SP با برازش منحنی تعیین شد و با استفاده از این قانون می‌توان مقاومت فشاری تیپ سنگی SP را بازای هر نرخ کرنش دلخوا پیش‌بینی کرد.
کلیدواژه‌ها