ارایه یک مدل خرابی ریزمکانیکی برای مواد شکننده تحت بارگذاری فشاری تک‌محوره با نرخ کرنش بالا

نویسندگان

  • حامد ملاداودی استادیار، گروه مکانیک سنگ، دانشکده مهندسی معدن و متالورژی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر
  • محمد حسین احمدی دانشجوی دکتری، گروه مکانیک سنگ، دانشکده مهندسی معدن و متالورژی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر
چکیده مقاله:

در دهه‌های اخیر مدل‌های خرابی پدیدارشناسانه برای مطالعه خرابی مواد سنگی توسط محققان متعددی به کار برده شده‌اند. بیشتر مدل‌های خرابی پدیدارشناسانه از اصول ترمودینامیک برگشت‌ناپذیر برای حل مساله استفاده می‌کنند. از آنجایی که در مدل‌های خرابی پدیدارشناسانه برای حل فرآیند خرابی در مواد شکننده فیزیک واقعی فرآیند خرابی در مواد شکننده چندان در نظر گرفته نمی‌شود، بنابراین مدل‌های خرابی ریزمکانیکی روش‌های نوینی برای در نظر گرفتن فیزیک واقعی مساله در ریز مقیاس به ویژه جوانه‌زنی و رشد ترک‌های بال‌دار از ریزترک‌های اولیه‌اند که مورد توجه محققان قرار گرفته‌اند. لغزش اصطکاکی بر سطوح ریزترک‌های بسته موجب تغییرشکل‌های غیرخطی و جوانه‌زنی ترک‌های بال‌دار از نوک ریزترک‌های اولیه می‌شوند. از آنجایی‌که مواد سنگی توزیع مختلفی از ریزترک‌های اولیه از نظر اندازه و جهت دارند، تحت بارگذاری دینامیکی همه ریزترک‌های ذاتی موجود در مواد سنگی فعال‌ شده و رشد می‌کنند. اندرکنش ریزترک‌ها با یکدیگر و بهم ‌پیوستن آن‌ها نقش مهمی در میزان خرابی تجمعی و تشکیل صفحه شکست بزرگ‌مقیاس در مواد سنگی دارد. روش‌های همگن‌سازی مختلفی از قبیل توزیع رقیق، موری- تاناکا، خودسازگار و پونته- کاستاندا برای محاسبه پارامترهای معادل مکانیکی به ‌کار برده می‌شوند. در این مطالعه از روش همگن‌سازی خودسازگار (SCS) برای تعیین پارامترهای همگن ‌سازی شده محیط معادل نمونه سنگی تحت بارگذاری فشاری دینامیکی تک‌محوره استفاده شده است. الگوریتم مدل خرابی توسعه داده شده در محیط نرم‌افزار تجاری تفاضل محدود (FLAC) کدنویسی شده است. در این مطالعه با استفاده از مدل خرابی توسعه داده‌ شده مقاومت نمونه سنگی در شرایط آزمایش مقاومت فشاری تک‌محوره به ازای نرخ‌های کرنش مختلف و با مقادیر بالا مدلسازی و تحلیل شده است. نتایج تحلیل‌ها و شبیه‌سازی‌ها وابستگی مقاومت حداکثری نمونه به نرخ کرنش اعمالی را نشان می‌دهد. هم‌چنین مطابق با نتایج، با افزایش نرخ بارگذاری میزان مقاومت فشاری نمونه افزایش می‌یابد.

برای دانلود باید عضویت طلایی داشته باشید

برای دانلود متن کامل این مقاله و بیش از 32 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

بررسی عددی و ارائه یک مدل ساختاری ترکیبی برای بتن تحت تاثیر بارگذاری با نرخ کرنش نسبتا بالا

  Abstract   Many concrete structures may be exposed to high rate dynamic loadings like impacts, explosions, etc. Thus, it is necessary to know the behavior of this material in order to predict the response of the structure. Understanding the response of concrete at high strain rates is a main factor both for a successful design of protective structures and reducing the damage of constructions....

متن کامل

ارائه مدلی تئوری برای بررسی پاسخ آلیاژ آلومینیوم 6061 در بارگذاری با نرخ کرنش بالا

در این تحقیق، با لحاظ کردن پارامترهای موثر بر تنش جریان برشی و بر اساس دیدگاه ریزساختاری و استفاده از تئوری نابجاییها ، یک مدل تئوری برای بررسی پاسخ بارگذاری موج شوک پایدار بر روی فلزات fcc، ارائه شده¬است. این تحقیق با ارائه روابط بنیادی برای موج شوک، به یک رابطه نهایی شامل تنش برشی و کشیدگی پلاستیک دست یافته است. با حل تحلیلی این رابطه، نمودار تنش برشی بر حسب تغییر شکل موثر پلاستیک، رسم شده اس...

متن کامل

بررسی عددی- تجربی رفتار بتن تحت تاثیر بارگذاری با نرخ کرنش بالا و ارائه یک مدل ساختاری ترکیبی

هدف از این رساله ارائه یک مدل پیشنهادی ترکیبی تخریب- ویسکوپلاستیسیته جهت بررسی رفتار بتن تحت نرخ کرنش های بالا بهمراه برطرف کردن ناسازگاری های موجود در مدل های تحلیلی کلاسیک مانند وابستگی به مش بندی، محلی شدن تخریب و غیریکتایی جواب می باشد. مدل های رفتاری کلاسیک را می توان در سه گروه پلاستیسیته، تخریب و پلاستیسیته- تخریب دسته بندی نمود. مدل های پلاستیسیته بدلیل عدم استفاده از فرمولاسیون وابسته ...

15 صفحه اول

مدل‌سازی خرابی ریزمکانیکی در محیط نرم افزار UDEC برای تحلیل رفتارسنگ‌های تحت ریزترک‌های باز

رفتار غیر خطی و برگشت‌ناپذیر سنگ‌ها تحت بارگذاری ناشی از ایجاد،  رشد و انتشار ریزترک‌ها در سنگ یا فرآیند خرابی است. اغلب برای بررسی فرآیند خرابی از مدل‌های خرابی پدیدارشناسانه استفاده می‌شود. در این تحقیق به‌دلیل کارایی بیشتر مدل‌های خرابی ریزمکانیکی در برقراری ارتباط بین رفتار ریزمقیاس و بزرگ‌مقیاس سنگ از مدل‌های خرابی ریزمکانیکی استفاده شده است. در این مقاله دو الگوی توزیع رقیق و </st...

متن کامل

تعیین مدل خرپایی بهینه برای نواحی کرنش آشفته ی بتن مسلح تحت بارگذاری چندگانه با استفاده از بهینه‌سازی توپولوژی

بهینه‌سازی توپولوژی پیوسته از جدیدترین روش‌های تعیین مدل خرپایی برای طراحی نواحی کرنش آشفته‌ی بتن مسلح است. در این پژوهش، با استفاده از تابع هدف کمینه‌سازی مجموع انرژی کرنشی کشسان، راهکاری برای تعیین مدل خرپایی اعضاء بتن مسلح تحت ترکیب بار استاتیکی افقی و عمودی پیشنهاد شده است. برای بررسی کارایی روش پیشنهادی، دو مسئله‌ی عددی بررسی شده است. در مسئله‌ی اول با تحلیل اجزاء محدود غیرخطی به بررسی مدل...

متن کامل

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


عنوان ژورنال

دوره 3  شماره 2

صفحات  1- 16

تاریخ انتشار 2018-08-23

با دنبال کردن یک ژورنال هنگامی که شماره جدید این ژورنال منتشر می شود به شما از طریق ایمیل اطلاع داده می شود.

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023