زمین شناسی مهندسی

زمین شناسی مهندسی

ارائۀ یک رابطۀ تجربی برای تخمین چقرمگی شکست مود I سنگ حاصل از آزمایش روی نمونه SCB با استفاده از مقاومت کششی  

نویسندگان
دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)
چکیده
در سنگ‌ها ترک‌های ریزی وجود دارد، هنگامی که سنگ تحت تأثیر تنش قرار می‌گیرد تنش در نوک این ترک‌ها متمرکز شده و باعث می‌شود که سنگ قبل از رسیدن به مقاومت نهایی خود بشکند. پارامتری که میزان بحرانی ضریب شدت تنش بر نوک ترک سنگ را نشان می‌دهد چقرمگی شکست است.

از آن‌جا که تعیین چقرمگی شکست مودI به‌وسیلۀ انجام آزمایش، وقت‌گیر و پرهزینه است بنابراین، روشی ساده برای تعیین چقرمگی شکست سنگ مفید است. در این پژوهش آزمون برزیلی و آزمون خمش سه نقطه روی نمونه‌های نیم دایره‌ای سنگ انجام شده است. پژوهش حاضر با هدف ارائۀ یک رابطۀ تجربی برای تخمین چقرمگی شکست مود I سنگ است .نتایج نشان میدهد که چقرمگی شکست مود Iسنگها را میتوان با سطح بالایی از دقت و با استفاده از رابطۀ ارائه شده که دارای ضریب تعیین ۷۹۷۷/۰ است برآورد کرد.
کلیدواژه‌ها

5. Funatsu T., Kuruppu M., Matsui M., "Effects of Temperature and Confining Pressure on Mixed-Mode(I–II) and Mode II Fracture Toughness of Kimachi Sandstone", International Journal of Rock Mechanics & Mining Sciences, Vol. 67 (2014) 1-8. 6. Alkılıçgil Ç., "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 )2010). 7. Gunsallus K. L. Kulhawy F. H., "A comparative evaluation of rock strength measures", Int. J. Rock Mech. Min. Sci., Vol. 21 (1984) 233-248. 8. Bhagat R. B., "Mode I Fracture toughness of coal", Int. J. Min. Eng., Vol. 3, (1985) 229-236. 9. Whittaker B. N., Singh R. N., Sun G., "Rock Fracture mechanics: Principles, design and application", Amsterdam: Elsevier (1992). 10. Bearman R. A., "The use of point load test for the rapid estimation of mode I fracture toughness", Int. J. Rock Mech. Min. Sci., Vol. 36, (1999) 257-263. 11. Brown G. I., Reddish DJ., "Experimental relationship between rock fracture toughness and density", Int. J. Rock Mech. Min. Sci., Vol. 34, (1997) 153-155. 12. ISRM "Suggested methods for determining tensile strength of rock materials", Int J Rock Mech Min Sci Geomech Abstr, Vol. 15, (1978) 99-103. 13. Kuruppu M. D., Obara Y., Ayatollahi M. R., Chong K. P., Funatsu T., "ISRM-Suggested Method for Determining the Mode I Static Fracture Toughness Using Semi-Circular Bend Specimen", Rock Mechanics and Rock Engineering, Vol. 47 (2014) 267–274. 14. Chiang L. H., Pell R. J., Seasholtz M.B., "Exploring process data with the use of robust outlier detection algorithms", J. Process Control, Vol. 13, (2003) 437-449. 15. Minaeian B., Ahangari K., "Estimation of uniaxial compressive strength based on P-wave and Schmidt hammer rebound using statistical method", Arab J Geosci, Vol. 6 (2013) 1925-1931. 16. Zhang Z. X., "An empirical relation between mode I fracture toughness and the tensile strength of rock", Int. J. Rock Mech. Min. Sci., Vol. 34 (2002) 401-406.