تعیین پارامترهای شکست دینامیکی نمونه مکعبی با استفاده از روش عددی المان محدود توسعه یافته

چکیده 
 مقاومت ماده در برابر رشد ترک چقرمگی شکست نامیده میشود و تعیین مقدار دقیق چقرمگی شکست برای آنالیز سازههای مهندسی امری ضروری است. امروزه اکثر مسائل موجود در پروژه های عمرانی و معدنی مانند آتشباری، حفر تونلهای راه، پرتاب سنگ و طراحی نگهدارندهها تحت تاثیر بارهای دینامیکی میباشند، با توجه به مطالعات محدود در زمینه مسائل دینامیکی، آگاهی ازمکانیزم شکست دینامیکی مواد سنگی از مسائل مهم مکانیک سنگ است، که اینگونه مسائل در حوزه علم مکانیک شکست قرار میگیرند، و با بکارگیری این علم در مکانیک سنگ میتوان رفتار سازهها را بررسی نمود. اندازهگیری پارامترهای شکست دینامیکی مانند ضریب شدت تنش شکست و سرعت رشد ترک در تحلیل رفتار سازههای تحت بار دینامیکی از اهمیت زیادی برخوردار است، با توجه به پیچیده بودن مسائل مرتبط با رشد ترک تحت بار دینامیکی و اینکه روشهای تحلیلی تنها برای مسائل ساده قابل بکارگیری میباشند، برای حل اینگونه مسائل معمولا از روشهای عددی میتوان به عنوان ابزاری قدرتمند استفاده گرد. در بین جندین روش مدلسازی عددی رشد ترک، روش المان به عنوان موثرترین رویکرد در دهه اخیر شناحته شده است. ( X- FEM) محدود توسعه یافت در نرمافزار ( X- FEM) در این تحقیق هدف بکارگیری قابلیت روش المان محدود توسعه یافته به منظور مدل سازی نمونهی مکعبی دارای ترک مستقیم برای تعیین ضریب ( ABAQUS) آباکوس و سرعت رشد ترک میباشد. نتایج مدل- ( Dynamic stress intensity factor) شدت تنش دینامیکی سازی نشان داده است که سرعت شروع رشد دینامیکی ترک ابتد از مقدار سرعتمتوسط رشد ترک کمتر بوده و سپس با افزایش رشدترک، سرعترشددینامیکیترک افزایش مییابد و همچنینروش برونیابیجابهجاییدر امتداد 45 درجه نسبت به امتداد ترک دقت کافی برای اندازهگیری ضریب- شدتتنش در نمونهمکعبی را دارا میباشد.

واژه های کلیدی:

شکست دینامیکی، نمونه مکعبی، المان محدود توسعه یافته، برونیابی جابهجایی.

نویسندگان :

قربان خاندوزی ، سهیل محمدی

پنجمین کنفرانس مکانیک سنگ ایران (1393)