بررسی تاثیر اندازه نمونه بر شکست دینامیکی نمونه های سنگی تر ک دار

در بسیاری از شرایط واقعی، توده‌های سنگی تحت اثر بارهای ضربه‌ای همانند زلزله، انفجار معادن و برخورد پرتابه‌های مختلف قرار می‌گیرند. بنابراین، برای شکست آسان‌تر توده‌های سنگی برای حفاری معادن و یا جلوگیری از فروپاشی آن‌ها باید شرایط شکست مواد سنگی تحت بارهای دینامیکی و ضربه‌ای را مورد توجه قرار داد. برای این منظور می‌توان از مفاهیم علم مکانیک شکست استفاده کرد. در علم مکانیک شکست، پارامتری به نام چقرمگی شکست دینامیکی وجود دارد که به نوعی مقاومت شکست قطعات سنگیِ ترک‌دار در برابر بارهای دینامیکی را بیان می‌کند. نتایج آزمایشگاهی نشان می‌دهد که مقدار چقرمگی شکست دینامیکی به ابعاد قطعه وابستگی دارد و برای تخمین شکست قطعات سنگی با ابعاد مختلف باید ارتباط بین مقدار چقرمگی شکست دینامیکی با ابعاد قطعه را دانست. هدف از این مقاله، بررسی اثرات اندازه در مقدار چقرمگی شکست دینامیکی مواد سنگی است. در این راستا، معیاری که مبانی آن بر اساس معیار بیشینه تنش محیطی اصلاح شده می‌باشد، پیشنهاد می‌گردد. در معیار پیشنهادی، برای محاسبه تنش‌های دینامیکی اطراف ترک، علاوه بر جملات تکین، از جملات مرتبه بالاتر نیز استفاده می‌شود. همچنین، پارامترهای مورد نیاز در این معیار همانند استحکام کششی و فاصله بحرانی، با توجه به شرایط بارگذاری دینامیکی محاسبه و جاگذاری می‌شوند. به‌منظور صحه‌گذاری این معیار، از نتایج آزمایشگاهی موجود در مراجع علمی که در آن مقدار چقرمگی شکست دینامیکی یک نوع سنگ مرمریت با استفاده از قطعات دیسکی شکلِ تخت شده دارای سوراخ و ترک مرکزی با ابعاد مختلف محاسبه شده است، استفاده می‌شود. نتایج ارزیابی نشان می‌دهد که معیار پیشنهادی علیرغم سادگی، می‌تواند تخمین مناسبی از مقدار چقرمگی شکست دینامیکی قطعات سنگی با ابعاد مختلف داشته باشد.