شبیه سازی رفتارسنگها تحت شرایط ریزترکهای باز ( تنشهای کششی) با مدل خرابی ریزمکانیکی

چکیده
 برای توصیف فرآیند خرابی در سنگ تا کنون از مدلهای خرابی پدیدارشناسانه و ریزمکانیکی استفاده شده است. در مدلهای خرابی ریزمکانیکی از روشهای همگن سازی برای تبدیل معادلات ساختاری از مقیاس میکرو به ماکرو استفاده می شود. مدلهای خرابی ریزمکانیکی در شبیه سازی ایجاد، رشد و انتشار ریزترکها در مقایسه با مدلهای خرابی پدیدارشناسانه کاراتر هستند. در این در شرایط Mori- Tanaka مقاله برای محاسبه تانسور تاثیر ریزترکها از دو الگوی توزیع رقیق و در Mori- Tanaka ریزترکهای باز استفاده شده است. مدلهای خرابی براساس الگوی توزیع رقیق و قالب اصول ترمودینامیکی توسعه داده و فرمولبندی شدند. برای اعتبار سنجی مدل خرابی ریزمکانیکی پیشنهادی، آزمایش مقاومت کششی تک محوره گزارش شده بر سنگ گرانیت به عنوان مبنا در نظر گرفته شد. این آزمایش با استفاده از مدل خرابی ریزمکانیکی بر مبنای الگوهای توزیع توانسته است Mori- Tanaka شبیه سازی شد. مدل خرابی با الگوی توزیع Mori- Tanaka رقیق و رفتار غیر خطی سنگ از شروع خرابی تا مقاومت حداکثر را به خوبی مطابق داده های آزمایشگاهی شبیه سازی نماید. در صورتیکه مدل خرابی با الگوی توزیع رقیق به دلیل محدودیت در لحاظ مقادیر بالای خرابی نتوانسته است رفتار غیرخطی سنگ را مدلسازی نماید. از سوی دیگر نتایج و تابع مقاومت خرابی کاهشی در Mori- Tanaka شبیه سازی با مدل خرابی بر مبنای الگوی توزیع مقایسه با همان مدل خرابی با تابع مقاومت خرابی افزایشی تطابق بهتری با داده های آزمایشگاهی و تابع مقاومت خرابی کاهشی رفتار غیر خطی Mori- Tanaka دارد. مدل خرابی با الگوی توزیع سنگ در تنشهایی نزدیک مقاومت حداکثر را بهتر مدلسازی نموده است.

واژه های کلیدی:

مدل خرابی ریزمکانیکی، همگن سازی، تابع تسلیم خرابی

نویسندگان :

حامد ملاداوودی

پنجمین کنفرانس مکانیک سنگ ایران (1393)