مطالعه شناساگرهای شکست ناپایدار سنگ به روش تفاضل محدود

Abstract

شکست ناپایدار سنگ یا اصطلاحا ا ن ف ج ا ر س ن گ عبارت است از آزاد شدن مقادیر بزرگی انرژی پتانسیل ذخیره شده در سنگ در طول شکست دینامیکی و در بازه زمانی کوتاه که با خروج سریع آوار به داخل محیط معدنکاری و تونل همراه است. در این تحقیق، شبیهسازی با هدف معرفی و اعتبارسنجی شناساگرهای دینامیکی FLAC3D عددی شکست ناپایدار سنگ به روش تفاضل محدود توسط نرمافزار شکست ناپایدار در مدل انجام شده است. بر این اساس شبیهسازی در مقیاس آزمایشگاهی در قالب آزمایشهای مقاومت تراکمی تک محوره با مقادیر سختی سیستم بارگذاری 2 تا 100 گیگاپاسکال انجام پذیرفته است. تحلیل شکست ناپایدار در این تحقیق با استفاده از شاخصهای بیثباتی شامل: نیرویهای نامتعادل، شتابها و سرعتهای نقاط گرهی و همچنین نرخهای کرنش برشی در زونهای مدل، انجام شده است. نتایج حاصل از این شبیهسازی نشان داد که سیستمهای بارگذاری نرمتر با افزایش قابل ملاحظهی مقادیر شاخصهای بیثباتی همراه بوده که مؤید شکستناپایدار به صورتناگهانیو شدید در مدل میباشد. همچنین مشاهده شد که در سیستمهای بارگذاری نرمتر، مقادیر این شناساگرها در نزدیکی سطح آزاد نمونه افزایش پیدا میکنند. رویکرد مدلسازی ارائه شده در این تحقیق میتواند برای پیشبینی وقوع شکست ناپایدار سنگ به منظور کنترل خسارات جانی و مالی حاصل از آن مورد استفاده قرار گیرد.