بررسی اثر مدول الاستیسیته و فشار جانبی روی چقرمگی شکست مود I نمونه های گچی | ||
یافتههای نوین زمینشناسی کاربردی | ||
مقاله 8، دوره 11، شماره 21، خرداد 1396، صفحه 92-102 اصل مقاله (550.73 K) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22084/nfag.2017.1927 | ||
نویسندگان | ||
مهدی حسینی* ؛ مهدیه جلالی پور؛ سودابه ملکی | ||
گروه مهندسی معدن، دانشگاه بینالمللی امام خمینی (ره)، قزوین | ||
چکیده | ||
سه مود جابجایی ترک وجود دارد. مود اول یا حالت بازشدگی که سطوح ترک در جهت عمود بر سطح ترک جدا میشوند. مود دوم یا حالت برشی که در این حالت جابجایی وجوه ترک در صفحه ترک ولی عمود بر جبـهه ترک میباشـد و مود سـوم یا حـالت لغـزش و پارهشدگی است که در این حالت جابجایی وجوه ترک در صفحه ترک و موازی با جبهه ترک است. برخی کاربردهای مکانیک شکست سنگ در شکست هیدرولیکی، برش و انفجار در سنگ، حفاری مکانیزه، پایداری شیروانی سنگی و خردایش مواد معدنی است. هدف اصلی این تحقیق بررسی اثر مدول الاستیسیته و فشار جانبی بر روی چقرمگی شکست مود اول استوانههای توخالی جدار ضخیم گچی میباشد و چاه نفت در آزمایشگاه شبیهسازی مـیشود. برای انجـام آزمایـش روی نمونههای مصنوعی گچی به قطر خارجی 73 میلیمتر و قطر داخلی 25 میلیمتر و ارتفاع 150 میلیمتر دو ترک مصنوعی با ابعاد مشخص به صورت متقارن ایجاد شد. آنگاه بر روی نمونهها تنـش سهمحوری اعمال و فشار لازم برای گسیختگی نمونههای دارای ترکهای مصنوعی اندازهگیری شد. پنج آزمایـش سـهمحوری برای بررسـی اثر مدول الاستیسـیته و شـش آزمایـش سهمحوری برای بررسی اثر فشار جانبی بر روی چقرمگی شکست مود اول انجام گردید. نتایج تحقیق نشان میدهد چقرمگی شکست با افزایش مدول الاستیسیته و فشار جانبی افزایش مییابد، همچنین تاثیر مدول الاستیسیته روی چقرمگی شکست بیشتر است. رابطه چقرمگی شکست با مدول الاستیسیته غیر خطی، و رابطه چقرمگی شکست با فشار جانبی خطی است. | ||
کلیدواژهها | ||
چقرمگی شکست؛ مود I؛ مدول الاستیسیته؛ فشار جانبی؛ نمونه گچی | ||
مراجع | ||
[1] آیتالهی، م.، و سید موسوی، م (1387) بررسی اثرات فشار جانبی در عمق زمین بر روی ضرایب شدت تنش حالت ترکیبی اول و دوم. نشریه علمی – پژوهشی مهندسی معدن، دوره سوم، شماره پنجم، 21 تا 32. [2] Alkılıçgil, Ç (2010) Development of Specimen Geometries For Mode I Fracture Toughness Testing With Disc Type Rock Specimens.Doctoral Dissertation, Department of Mining Engineering, Middle East Technical University.
[3] Alkılıçgil, Ç (2006) Development Of A New Method For Mode I Fracture Toughness Test On Disc Type Rock Specimens. Master Of Science Dissertation, Department of Mining Engineering, Middle East Technical University.
[4] Alpay, C (2008) Investigation of Geometrical Factors for Determining Fracture Toughness With the Modified Ring Test. Master Of Science Dissertation, Department of Mining Engineering, Middle East Technical University.
[5] Bazant, Z.P., and Kazemi, M.T (1990) Determination of fracture energy, process zone length andbrittleness number from size effect, with application to rockand concrete International Journal of Fracture, 44: 111-131.
[6] Chen, M. and Zhang, G.-Q (2004) Laboratory Measurement And Interpretation Of The Fracture Toughness Of Formation Rocks At Great Depth. Journal of Petroleum Science and Engineering, 41: 221-231.
[7] Ke, C.-C., Chen, C.-S., Tu, C.-H (2008) Determination Of Fracture Toughness Of Anisotropic Rocks By Boundary Element Method. Rock Mechanics and Rock Engineering, 41: 509-538.
[8] Kuruppu, M.D., Obara, Y., Ayatollahi, M. R., Chong, K. P., Funatsu, T (2014) ISRM-Suggested Method for Determining the Mode I Static Fracture Toughness Using Semi-Circular Bend Specimen. Rock Mechanics and Rock Engineering, 47: 267–274.
[9] Perez, N (2004) Fracture Mechanics. Boston. Kluwer Academic Publisher, 2004.
[10] QiuhuaRao., Zongqisun., Stephanson, O., Chunlin Li., and Stillborg B (2003) Shear fracture (Mode II)of brittle rock. International Journal of rock Mechanics and Mining Sciences, 355-375.
[11] Tutluoglu, L., Keles, C (2012) Effects of Geometric Factors on Mode I Fracture Toughness for Modified Ring Tests. International Journal of Rock Mechanics & Mining Sciences, 51: 149–161.
[12] Wang, Q.Z., Jia, X. M., Wu, L.Z (2004) Wide-range Stress Intensity Factors For The ISRM Suggested Method Using CCNBD Specimens For Rock Fracture Toughness Tests. International Journal of Rock Mechanics And Mining Sciences, 41: 709-716. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 965 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 430 |