بررسی تاثیر ناهمگنی بر مکانیزم شکست نمونه‌های سنگی

چکیده

یکی از ویژگی‌های اساسی در سنگ‌ها که تاثیر زیادی بر مشخصات ژئومکانیکی و فرآیند شکست آنها دارد، ناهمگنی است. در این مقاله سعی شده با استفاده از تغییراتی که در صلبیت مواد سنگی ایجاد شده است، میزان ناهمگنی مواد را تغییر داد. پارامتر مهمی که باعث ایجاد این تغییر می‌شود، انحراف استاندار چسبندگی بین دیسک‌ها است. به منظور بررسی اثر ناهمگنی از روش عددی و نرم افزارPFC_2D  استفاده می شود. مدل پیوندی استفاده شده در مدلسازی عددی، مدل پیوند مسطح است. در این مدل، هر پیوند به صورت یک سطح محدود بین دو سطح فرضی می­باشد که این سطح خود به چندین قسمت تقسیم شده است که هر کدام از این قسمت­ها دارای مقاومت اولیه­ایی هستند. برای بررسی اثر ناهمگنی، سعی شده از سنگ‌های مختلف با شاخص شکنندگی متفاوت استفاده شود‌. شاخص مورد نظر نسبت مقاومت فشاری به مقاومت کششی است که توسط Hucha and Das در سال 1974 ارایه شده است. سه نمونة، گچ، ماسه سنگ و گرانیت با نسبت شاخص­های شکنندگی 6/6 ، 7/13و  4/22 انتخاب شده است. در نهایت می‌توان دریافت که شکل شکست نمونه با تغییر انحراف استاندار چسبندگی، تغییر می‌کند. بنابراین مقدار انحراف استاندار چسبندگی زمانی صحیح می‌باشد که شکل شکست نمونه در آن انحراف استاندار، شبیه شکل شکست نمونه در آزمایشگاه باشد.