اندازه گیری دقیق چقرمگی شکست سنگ ها بعنوان پارامتر کلیدی در تحقیقات مکانیک شکست سنگ، در حالت کشش و برش از اهمیت خاصی برخوردار است. برای تعیین این پارامتر روش های آزمایشگاهی مختلفی ارائه شده است که هرکدام مزایا و معایب خاص خود را دارند. این پایان نامه تلاشی برای ارائه مقایسه ای جامع بین شش روش تعیین چقرمگی مود کششی و سه روش تعیین چقرمگی شکست مود برشی سنگ ها براساس میزان حساسیت نتایج آن ها به تغییر اندازه نمونه ها و تغییر طول ترک در نمونه هاست. به منظور نیل به این هدف و با توجه به ماهیت مقایسه ای این پژوهش، ابتدا 316 نمونه ی ترک دار لازم بطور مصنوعی با مصالح گچی ساخته شدند تا نمونه ها حتی الامکان همگن و همسانگرد بوده و رفتار الاستیک خطی داشته باشند. سپس نتایج بدست آمده از روش های مختلف بطور جداگانه مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته و میزان حساسیت نتایج آن ها به تغییر اندازه نمونه و طول ترک مشخص شده است. در گام آخر نیز با استفاده از نرم افزار المان محدود abaqus، نحوه ی توزیع تنش و جابجایی ها در نمونه های دیسکی ترک دار و نیم دیسکی ترک دار بررسی شده و رفتار شکست نمونه های آزمایشگاهی با نتایج مدلسازی عددی مورد مقایسه قرار گرفته اند که نتایج مطابقت بسیار خوبی را نشان می دهند. با در نظر گرفتن عوامل مختلف نظیر سادگی هندسه نمونه، سادگی بارگذاری، دقت نتایج و تجهیزات بارگذاری لازم، می توان عنوان کرد که براساس نتایج این پژوهش روش نمونه های دیسک برزیلی با ترک مرکزی شورن (ccnbd) که یکی از روش های استاندارد پبشنهادی انجمن بین المللی مکانیک سنگ می باشد، هم در حالت کشش و هم در حالت برش مناسب ترین روش بوده است.

خصوصیات فیزیکی و مکانیکی از جمله مهمترین پارامتر های سنگ می باشد که به طور گسترده ای در پروژه های معدنی برای مطالعات مکانیک سنگی مورد نیاز بوده و تعیین می شود. از آنجا که انجام بسیاری از آزمایش های مکانیکی و فیزیکی بر روی سنگ ها وقت گیر و پر هزینه است و در برخی موارد بکار گیری پارامتر های مکانیک سنگی برای طبقه بندی سنگ مورد نظر از لحاظ قرارگیری در بازه ای خاص مد نظر است، تعیین خواص فیزیکی و مکانیکی سنگ ها با استفاده از آزمایش های غیر مخرب ضروری و از اهمیت خاصی برخوردار است تا هم بتوان از هدر رفت وقت و هزینه جلوگیری کرد و هم با مطالع? رفتار سنگ ها در برابر آزمایش های غیر مخرب به ارتقاء این روش ها کمک کرد. در این پژوهش سعی شد تا با استفاده از داده های حاصل از انجام آزمایش های غیر مخرب تعیین سرعت امواج الاستیک فشاری و برشی و سختی واجهشی چکش اشمیت بر روی نمونه هایی از معادن 11 استان کشور در سه نوعِ گرانیت، مرمریت و تراورتن و تعیین مقاومت فشاری تک محوری، مقاومت کششی، مقاومت سایشی لوس آنجلس، چگالی خشک و تخلخل طبق استاندارد مربوطه، به یافتن رابطه ای منطقی بین خصوصیات منتج شده از روش های غیر مخرب و روش های مستقیم دست یافت. برای این منظور از روش رگرسیون گیری خطی کمترین مربعات استفاده شد و روابطی دو متغیره برای پیش بینی متغیر های وابست? مقاومت فشاری تک محوری و مقاومت کششی، با متغیر های مستقل سرعت امواج الاستیک فشاری و سختی واجهشی چکش اشمیت و روابطی سه متغیره برای پیش بینی مقاومت سایشی لوس آنجلس، چگالی خشک و تخلخل، با متغیره های مستقل سرعت امواج الاستیک فشاری، برشی و سختی واجهشی چکش اشمیت با ضرایب تعیین مناسب بدست آمد. در نهایت برای تجزیه و تحلیل روابط به دست آمده، بین مقادیر پیش بینی شده و مقادیر اندازه گیری شده برای هر یک از خصوصیات فیزیکی و مکانیکی بررسی صورت گرفت.