ارایه قانون مقیاس با استفاده از مطالعات آزمایشگاهی بر روی تیپ سنگی سونگون پورفیری (SP)

چکیده

مقاومت فشاری مواد سنگی تحت بارگذاری استاتیکی معمولا به سرعت بارگذاری وابسته نیست و مقدار ثابتی دارد. برخلاف بارگذاری­های استاتیکی، رفتار دینامیکی مواد به میزان نرخ کرنش اعمالی وابسته است. برای تعیین تغییرات مقاومت فشاری دینامیکی نسبت به نرخ کرنش اعمالی از قانون مقیاس استفاده می­شود. در برخی مواد تغییر اندک در میزان نرخ کرنش اعمالی دینامیکی منجر به افزایش محسوس در مقاومت فشاری دینامیکی می­شود. البته هر ماده­ای قانون مقیاس مخصوص به­خود را دارد و برای تعیین قانون مقیاس باید مقاومت فشاری دینامیکی ماده را بازای نرخ­های کرنش­ مختلف با اجرای آزمایش ارزیابی نمود. نرخ­های کرنش اعمالی محدوده­های مختلفی دارند و برای اعمال هر یک از محدوده­های نرخ کرنش نیاز به تجهیزات آزمایشگاهی خاصی می­باشد. لذا بعد از تعیین مقاومت فشاری دینامیکی ماده بازای مقادیر مختلف نرخ­های کرنش با استفاده از مطالعات آزمایشگاهی می­توان یک روند کلی بین پارامترهای نرخ کرنش و مقاومت فشاری دینامیکی تعیین نمود. در این تحقیق قانون مقیاس برروی نمونه­های تیپ سنگی سونگون پورفیری (SP) با استفاده از دستگاه آزمایش هاپکینسون تعیین شده است. نتایج تحقیق نشان می­دهد که افزایش نرخ کرنش اعمالی به نمونه منجر به افزایش مقاومت فشاری دینامیکی نمونه­های سنگی تحت ازمایش می­شود. با افزایش نرخ کرنش اعمالی از یک نقطه خاص، افزایش اندک در میزان نرخ کرنش، منجر به افزایش محسوس در مقاومت فشاری دینامیکی می­شود که این نقطه به عنوان نرخ کرنش انتقالی تلقی می­شود. با استفاده از مطالعات آزمایشگاهی نرخ کرنش انتقالی برای تیپ سنگی SP برابر با 6/2 تعیین شد. هم­چنین قانون مقیاس کلی برای تیپ سنگی SP با برازش منحنی تعیین شد و با استفاده از این قانون می­توان مقاومت فشاری تیپ سنگی SP را بازای هر نرخ کرنش دلخواه پیش­بینی نمود