ارزیابی رفتار مکانیکی گرانیت های پورفیری تحت بارگذاری استاتیکی و دینامیکی سه محوری | ||
| یافته‌های نوین زمین‌شناسی کاربردی | ||
| مقاله 9، دوره 11، شماره 21، خرداد 1396، صفحه 103-113 اصل مقاله (974.69 K) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22084/nfag.2017.1928 | ||
| نویسندگان | ||
| علی اکبر مومنی* 1؛ غلامرضا خانلری2؛ مجتبی حیدری2؛ علی اصغر سپاهی2 | ||
| 1دانشکده علوم زمین، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود | ||
| 2گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه بوعلی‌سینا، همدان | ||
| چکیده | ||
| هدف از انجام این پژوهش ارزیابی خصوصیات مقاومتی مونزوگرانیتهای الوند تحت شرایط مختلفی از بارگذاری بوده است. بدین منظور در ابتدا آزمونهای استاتیکی در شرایط تکمحوری و سهمحوری انجام گردید تا تاثیر فشار همه جانبه بر روی رفتار مکانیکی سنگ ارزیابی گردد. بعلاوه رفتار خستگی این سنگها تحت بارگذاری چرخهای سهمحوره مورد مطالعه قرار گرفت. آزمونهای خستگی به صورت نیرو کنترل بوده و به دو صورت تراز تنش و دامنه بارگذاری ثابت و متغییر با فرکانس یک هرتز انجام گردید. تاثیر خستگی بر روی رفتار این سنگها در شرایط بارگذاری سهمحوری توسط پارامترهای آسیب خستگی شامل کرنش بیشینه و کمینه محوری، کرنش بیشینه و کمینه جانبی، مدولهای مماسی و متقاطع، دانسیته انرژی و انرژی وارفتگی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج آزمون های استاتیکی نشان داد که افزایش فشار همه جانبه تاثیر قابلملاحظهای بر روی خصوصیات مقاومتی و تغییر شکلپذیری این سنگها داشته و باعث افزایش مقاومت و فاز پلاستیک قبل از شکست شده است. مدولهای الاستیک سنگ نیز با افزایش فشار همه جانبه به صورت خطی افزایش نشان میدهند. ارزیابی پارامترهای آسیب خستگی نشان میدهد که فرایند آسیب در شرایط سهمحوره نیز شامل سه فاز هستهزایی ترک، گسترش ترک با سرعت یکنواخت و فاز رشد شتابدار ترک میباشد. بعلاوه از بین پارامترهای آسیب خستگی، پارامتر کرنش جانبی، مدول متقاطع، و انرژی وارفتگی آسیب سه مرحلهای خستگی را بهتر نشان میدهند. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| بارگذاری چرخه ای سه محوری؛ آسیب خستگی؛ انرژی وارفتگی؛ دامنه؛ فرکانس | ||
| مراجع | ||
|
[1] Akesson, U., Hansson, J., Stigh, J (2004) Characterisation of microcracks in the Bohus granite, western Sweden, caused by uniaxial cyclic loading. Eng. Geol. 72: 131–142.
[2] Chen, Jie; Du, Chao; Jiang, Deyi; Fan, Jinyang; He, Yi (2016) The mechanical properties of rock salt under cyclic loading-unloading experiments.Geomechanics and Engineering. 10 (3), 325-334
[3] Cho, S.H., Ogata, Y., Kaneko, K (2003) Strain-rate dependency of the dynamic tensile strength of rock. Int. J. Rock.Mech. Min. Sci. 40: 763–777.
[4] International Society for Rock Mechanics (1981) Rock characterizationtesting and monitoring. In: Brown ET (ed) ISRMsuggested methods. Pergamon press, Oxford.
[5] Khanlari, G.R., Momeni, A., Karakus, M (2014) Assessment of Fatigue Behavior of AlvandMonzogranite Rocks. Journal of Engineering Geology, Kharazmi university 8 (1): 2003-2020.
[6] Liu, E., He, S (2012) Effects of cyclic dynamic loading on the mechanical properties of intact rock samples under confining pressure conditions.Eng. Geol. 125: 81–91.
[7] Liu, E., Huang, R., He, S (2012) Effects of frequency on the dynamic properties of intact rock samples subjected to cyclic loading under confining pressure conditions. Rock. Mech. Rock. Eng. 45: 89–102.
[8] Momeni, A., Karakus, M., Khanlari, G.R., Heidari, M (2015) Effects of cyclic loading on the mechanical properties of a granite. Int. J. Rock. Mech. Min. Sci. 77: 89–96.
[9] Takarli, M., Prince, W., Siddique, R (2008) Damage in granite under heating/cooling cycles and water freeze–thaw condition. Int. J. Rock.Mech. Min. Sci. 45: 1164–1175.
[10] Xiao, J.Q., Ding, D.X., Jiang, F.L., Xu, G (2010) Fatigue damage variable and evolution of rock subjected to cyclic loading. Int. J. Rock. Mech. Min. Sci. 47: 461–468.
[11] Xiao, J.Q., Ding, D.X., Xu, G (2009) Inverted S-shaped model for nonlinear fatigue damage of rock. Int. J. Rock. Mech. Min. Sci. 46(3): 643–8.
[12] Zhao, M.J., Xu, R (2000) The rock damage and strength study based on ultrasonic velocity. Chin. J. Geotech. Eng. 22(6): 720–2. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 668 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 403 |
||