بررسی روند شکست مصالح ترد با استفاده از پارامترهای روش انتشار آوایی

رفتار مصالح تردی چون سنگ و بتن به دلیل وجود ریزترک ها همواره تحت تأثیر می باشد و در روند بارگذاری استاتیکی و دینامیکی برخلاف نظریه های شکست، رفتارهایی از خود نشان می دهند. لذا بررسی مکانیک شکست در این گونه مصالح به منظور بررسی سازه مهم می باشد. در این مقاله رفتارنگاری شکست بتن به عنوان یک سنگ مصنوعی به تشریح روش انتشار آوایی بررسی شده است. برای این منظور، نمونه های استوانه ای و مکعب مستطیلی بتن با یک طرح اختلاط سیمان و آب به منظور تولید نمونه همگن و ایزوتروپ ساخته شد. از نمونه های استوانه ای بر اساس استاندارد isrm مقاومت تک محوره و برزیلی تعیین شد. با استفاده از روش تحلیلی پارامترهای مختلف امواج آوایی به دست آمده به بررسی شکست نمونه های مکعب مستطیلی ترکدار تحت آزمایش خمش سه نقطه ای پرداخته شد. با استفاده از تغییرات این پارامترها مواردی چون آغاز روند ایجاد ریزترک، توسعه ناحیه شکست و ترکیب ریزترک ها مشخص شد. با روش انتشار آوایی می توان رفتارنگاری مراحل نهایی شکست از شکل گیری ترک اصلی و رشد آن تا گسیختگی نهایی را برداشت و شناسایی کرد. از نتایج تحقیق اینکه تغییرات پارامترهای انرژی آزادشده و انرژی آزادشده در لحظه شکست مشخص نمود که بیشترین میزان انرژی آزادشده در لحظه شکست بوده و انرژی بعد از شکست اولیه به مراتب کمتر از انرژی لحظه شکست اولیه است که نشان دهنده رشد ترک اصلی به واسطه وجود ریزترک های موجود در نمونه بوده که مطابق با معیارهای انرژی شکست می باشد.