بررسي برش سنگ گرانيت توسط جت آب به كمك روش هيدروديناميك ذرات هموار

يكي از پيشرفته‌ترين روش‌هاي برش مواد، برش باجت آب است. كه به دليل مزاياي آن نسبت به ساير روش‌هاي برش در سال‌هاي اخير كاربرد گسترده‌اي داشته است. برش با جت آب زير‌مجموعه اي از مسائل اندركنش سيال و سازه است كه در آن جريان آب به مرز‌هاي سنگ نيرو وارد كرده و اين نيرو باعث تغيير شكل سنگ در ناحيه برخورد مي‌شود. براي بررسي دقيق اين مسئله شرايط مرزي آب و سنگ بايد كوپل شوند تا بتوان رفتار صحيح ناحيه برخورد را بدست آورد كه مهم‌ترين و پيچيده‌ترين بخش شبيه‌سازي به روش‌هاي تئوري، تجربي و عددي است. در اين تحقيق از روش هيدروديناميك ذرات هموار كه روشي عددي، ذره‌اي ،لاگرانژي و بدون شبكه است براي تحليل رفتار آب و گرانيت استفاده شده است. بدين منظور ابتدا معادلات حاكم بر مسئله با استفاده از اين روش گسسته‌سازي شده و به كمك الگوريتم محاسباتي پيش بيني تصحيح، برنامه به زبان فرترن كدنويسي شده است. با استفاده از الگوريتم بيان شده ، برخورد دوبعدي جت آب و سنگ و رفتار شكست سنگ شبيه‌سازي شده است. با اين روش مي‌توان عمق و پهناي برش در سرعت‌هاي مختلف جت آب و سرعت بهينه برش سنگ را تعيين كرد. نتايج حاصل از شبيه‌سازي داراي دقت قابل قبولي در مقايسه با نتايج تجربي است و نشان مي‌دهد كه روش هيدروديناميك ذرات هموار را مي‌توان به عنوان يك روش مناسب براي تحليل برش سنگ با جت آب استفاده كرد.