بررسي تاثير زاويه‌داري سرمته PDC بر مكانيزم شكست نمونه‌ شبه سنگي بصورت آزمايشگاهي و عددي

در اين مقاله با استفاده از مطالعات آزمايشگاهي و شبيه‌سازي عددي، تاثير زاويه‌داري سرمته PDC بر مكانيزم شكست نمونه‌هاي شبه سنگي بررسي شده است. به اين منظور، سه جفت سرمته PDC با زاويه برنده صفر، 30 و 60 درجه ساخته شد. 9 نمونه شبه سنگي گچ با ابعاد cm5* cm11 *cm14 آماده‌سازي شد. نسبت گچ به آب، 2 در نظر گرفته شد. براي هر زاويه‌داري سرمته، 3 نمونه گچ تحت آزمايش قرار گرفت. نمونه گچ بالاي سرمته‌ها نصب شده و مجموعه‌ها تحت آزمايش تك محوره قرار گرفتند. نرخ بارگذاري mm/min  0.05 است. همزمان با تست‌هاي آزمايشگاهي، شبيه‌سازي عددي به وسيله نرم‌افزار كد جريان ذره انجام شد. به اين ترتيب كه ابتدا نرم‌افزار PFC براي گچ كاليبره شد. در مرحله دوم، مدل عددي با ابعاد  cm11 *cm14 آماده شد، سپس هفت جفت سرمته با زاويه‌داري، صفر، 15، 30، 45 و 60 درجه شبيه‌سازي شد و در قسمت تحتاني مدل عددي قرار گرفت. سرمته‌ها با نرخ mm/sec  0.01 به سمت مدل حركت كرده و باعث شكست مدل مي‌شود. نتايج نشان مي‌دهد كه الگوي شكست نمونه‌ها تابع زاويه‌داري سرمته است. همچنين مقاومت نمونه‌ها توسط الگوي شكست نمونه‌ها كنترل مي‌شود. با افزايش زاويه‌داري نمونه، نيروي شكست كاهش مي‌يابد. بيشترين نيروي شكست مربوط به زاويه داري صفردرجه و كمترين نيروي شكست مربوط به زاويه‌داري 60 درجه است. الگوي شكست مدل‌هاي عددي و نمونه‌هاي آزمايشگاهي يكسان است.