بررسي مكانيزم شكست ديسك‌هاي شبه سنگي حفره‌دار در آزمون برزيلي

بررسي  و شناخت رفتار تغيير شكل نمونه‌هاي سنگ ترد در طول بارگذاري و تاثير آن در مكانيزم آسيب و توسعه آن حايز اهميت است. روش‌هاي مختلفي براي رفتارنگاري آسيب و شكست مصالح ارايه و بسط داده شده است. از بين آن‌ها، روش انتشار آوايي به علت داشتن ويژگي‌هاي منحصربه‌فرد و توانايي رفتارنگاري جامع در سال‌هاي اخير مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است. در اين تحقيق، مكانيزم شكست نمونه‌هاي شبه‌سنگي حفره‌دار با استفاده از آزمون برزيلي توصيف شده است. هدف اين مقاله، بررسي مكانيزم شكست و تاثير آن روي مقاومت كششي با استفاده از دو روش عددي المان مجزا (DEM) با نرم‌افزار UDEC و اجزاي محدود (FEM) با نرم‌افزار RFPA است. در اين تحقيق، تاثير اندازه و موقعيت قرارگيري حفره‌ها بر الگوي شكست و مقاومت كششي نمونه بررسي شده است. بدين منظور، تعدادي مدلسازي عددي با تخلخل‌هاي مختلف براي شبيه‌سازي آزمون برزيلي انجام شد. شكست كششي معمولا از بالا يا پايين حفره شروع مي‌شود و ترك‌ها تا سطح تماس نمونه و فك، گسترش مي‌يابند. نتايج اين تحقيق نشان مي‌دهد كه مدل‌هاي ساخته ‌شده با نرم‌افزار UDEC و RFPA از لحاظ الگوي شكست و رشد ترك با آزمون‌هاي آزمايشگاهي، مطابقت قابل قبولي دارند. همچنين با افزايش تخلخل، مقاومت كششي، رخداد آوايي و انرژي توليد شده به‌ صورت نمايي كاهش مي‌يابند. مدلسازي عددي، مقدار مقاومت كششي نمونه‌هاي شبه سنگي را به دليل حل كرنش مسطحه، كمتر از آزمون‌هاي آزمايشگاهي تخمين مي‌زند.