نشریه علمی-پژوهشی مکانیک سنگ

نشریه علمی-پژوهشی مکانیک سنگ

مدلسازی عددی مکانیزم شکست ترک زبر در نمونه های دیسکی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 گروه مهندسی معدن دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران.
2 گروه مهندسی معدن دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران
چکیده
یکی از اهداف مکانیک شکست در تحلیل مسائل حاوی ترک، بررسی رشد و گسترش ترک است . هر ترک تنها در محیط با توجه به هندسه و شرایط بارگذاری رشد و گسترش می‌یابد که می‌تواند تحت مودهای خالص و یا تحت مود ترکیبی باشد. الگوی رشد و گسترش ترک در این شرایط مشخص و مطابق با مود شکست است. یکی از مهمترین عوامل موثر در گسیختگی سازهای پدیده ترک خوردگی المان‌های سازه می‌باشد . نظر به اهمیت موضوع بررسی ترک در سازه‌ها در اوایل نیمه دوم قرن بیستم به صورت روابط تجربی و معین آغاز و با معرفی مدل‌های مختلفی نظیر مدل گریفیث، پاریز اردوگان، فورمن، نیومان و غیره ادامه یافت. با مشاهده پراکندگی‌های چشمگیر و غیرقابل صرف‌نظر در نتایج تست‌های موجود، بررسی این مسئله به صورت آماری با تحقیقات ویبول در این زمینه آغاز شد و اکنون نیز طی بیش از سه دهه محققان روش‌ها و مدل‌های گوناگونی جهت تحلیل پدیده ترک و رشد آن ارائه کرده‌اند. در این تحقیق با استفاده از نرم‌افزار آباکوس و با بهره‌گیری از روش اجزای محدود و بر پایه اصول مکانیک شکست، پدیده ترک خوردگی و رشد ترک و برسی فاکتور شدت تنش ترک زبر و ترک صاف و گسترش ترک پروفیل‌های زبری بارتن مورد بررسی قرار گرفته است. بررسی انجام شده در این تحقیق نشان می‌دهد که زبری ترک در سنگ اثر مهمی بر نحوه‌ی انتشار ترک و ضریب شدت تنش در نوک ترک در نمونه‌ی دیسکی دارد و مشاهدات عددی نشان می‌دهد که با افزایش ضریب زبری ترک انحراف ترک‌های باله‌ای از پیش‌ترک اولیه کاهش پیدا میکند.
کلیدواژه‌ها