حل تحليلي انتشار امواج انفجار در سنگ با استفاده از تئوري الاستوديناميك

عمليات انفجار در سنگ كاربردهاي مختلفي در موارد گوناگون دارد. بيشترين كاربرد اين عمليات در خردايش سنگ در معادن بوده كه براي استخراج ماده معدني انجام مي‌شود. حفاري كانال، ترانشه، تونل و شيرواني‌هاي سنگي نيز از ديگر كاربردهاي عمليات انفجار در سنگ است. پديده‌هاي ديناميكي مانند زلزله و انفجار در سنگ عوامل انتشار امواج ديناميكي تنشي در سنگ هستند. ازاين‌رو انتشار امواج و مطالعه چگونگي انتشار آنها از اهميت بالايي در شناخت اثرات بعدي پديده‌هاي ديناميكي در سنگ برخوردار هستند. به‌منظور حل چنين مسئله‌اي مي‌توان از روش‌هاي مختلفي استفاده كرد، ولي در ميان اين روش‌ها حل تحليلي مسئله ازنظر دقت نسبت به ساير روش‌ها برتري دارد. در مطالعه حاضر يك تابع گرين الاستوديناميك دوبعدي براي حل مسئله انتشار امواج انفجار در سنگ توسعه داده شده است. ابتدا از معادلات حركت و انفجار به‌عنوان معادلات حاكم استفاده شده و درنهايت تابع گرين مربوطه برحسب جابجايي به دست آمده است. همچنين ميدان سرعت ذره‌اي بر اساس تابع حاصله توسعه داده شده‌اند. بر همين اساس يك چال انفجاري در يك محيط الاستيك همگن همسانگرد ايزوتروپ بي‌نهايت سنگي مورد تحليل قرارگرفته و نتايج حاصل از آن ارائه شده است. سپس به‌منظور بررسي صحت نتايج حاصل از روند تحليلي ارائه‌شده، يك مسئله واقعي با استفاده از راه‌حل پيشنهادي مدل‌سازي و حل شده است. مسئله موردنظر پيش‌ازاين توسط محققي ديگر به‌صورت تجربي و با استفاده از يك روش عددي حل شده است. نتايج اين تحقيق در قالب حداكثر سرعت ذره‌اي در هر دو روش عددي و داده‌هاي برداشت‌شده از يك انفجار واقعي با يكديگر مقايسه شده‌اند. درنهايت نتايج حاصل از پژوهش حاضر با نتايج مطالعه مذكور و در قالب همان حداكثر سرعت ذره‌اي مقايسه شده است. اين مقايسه نشان داده است كه حداكثر سرعت ذره‌اي حاصل‌شده از روش پژوهش حاضر تطابق خوبي با واقعيت دارد.