کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
11004164 1468659 2018 12 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Computational framework for simulating rock burst in shear and compression
ترجمه فارسی عنوان
چارچوب محاسباتی برای شبیه سازی انفجار سنگ در برش و فشرده سازی
کلمات کلیدی
رکورد راک، شکست ناپایدار، انرژی لرزه ای، شکست ستون، گسل ضد لغزش، محاسبه انرژی،
ترجمه چکیده
این مقاله نتایجی از مجموعه ای از آزمایش های مدل سازی عددی انجام شده با هدف ایجاد یک چارچوب محاسباتی برای مطالعه وقایع پشت سر هم ارائه می دهد. یک عنصر مجزا در دسترس تجاری در دسترس با طرح دقیق زمان گام برای مدل سازی واکنش های شبه استاتیک اولیه و بعدی پویای باربری سنگ در فشرده سازی و برش استفاده می شود. منحنی واکنش های سطح به منظور بررسی معیارهای ثبات یک شکست از طریق تحلیل تنش معرفی می شود. معادلات تعادل انرژی برای ارزیابی شدت انفجار سنگ توسط ارزیابی انرژی لرزه ای تابش شده هنگامی که شرایط بی ثباتی ظاهر می شود، تحلیل می شود. برای تخمین انرژی لرزه ای تابشی دو روش مورد بحث قرار گرفته است: ردیابی تبدیل انرژی در طی شکست؛ ضبط انرژی جنبشی که توسط برنامه های مکانیکی مکانیکی خنثی می شود. رویکرد مدل سازی و روش شناسی برای مطالعه باربری فشاری نوع سنگی، براساس انرژی های لرزهنگاری تابشی و همگرایی حفاری، براساس راه حل های تحلیلی موجود ارائه شده است. عوامل دخیل در شدت انفجار سنگ در فشرده سازی با مدل سازی کاشی های جدولی مستطیلی حمایت شده توسط یک ستون تک با پاسخ های خفیف، نیمه شکننده و نارسایی شکننده تحت بارگذاری فشاری مختلف مورد بررسی قرار می گیرند. یک برش سنگ برشی در امتداد یک مدل خطای لغزش اعتصاب شبیه سازی شده است و رویکرد مدل سازی با بررسی توزیع لغزش حاصل، انرژی لرزه ای تابش داده شده و لحظه لرزه ای در برابر راه حل های تحلیلی، کالیبره شده است. عوامل موثر بر وقوع و شدت انفجار سنگ برشی با شبیه سازی سناریوهای مختلف لغزش تحت شرایط بارگذاری مختلف مورد بررسی قرار می گیرند. با ارائه تحلیل ها، این مقاله یک چارچوب محاسباتی برای مطالعات رخساره های باربری را تنظیم می کند و به عنوان مرجع برای درمان موارد پیچیده تر، نشان می دهد که چگونه مدول یانگ سنگ، افت استرس شکست، سنگ شکنی سنگ و رفتار لغزش ضعیف گسل وقوع و شدت انفجار سنگ را کنترل می کند.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه علوم زمین و سیارات مهندسی ژئوتکنیک و زمین شناسی مهندسی
پیش نمایش مقاله
چارچوب محاسباتی برای شبیه سازی انفجار سنگ در برش و فشرده سازی
چکیده انگلیسی
This paper presents results from a series of numerical modeling tests conducted with the objective of developing a computational framework for studying rock burst events. A commercially available distinct element code with its explicit time-stepping scheme is adopted for modeling the initial quasi-static and the subsequent dynamic response of rock burst in compression and shear. Ground reaction curves are introduced to discuss criteria for stability of a failure through stress analyses. Energy balance equations are analyzed for assessing the rock burst intensity by estimating radiated seismic energy once conditions of instability emerge. Two methods are discussed for estimating radiated seismic energy: tracking of the energy conversion during failure; recording the kinetic energy that is damped by mechanical damping schemes. Modeling approach and methodologies for studying compressive-type rock burst are developed and calibrated against available analytical solutions with respect to radiated seismic energy and excavation convergence. Factors participating in the intensity of rock burst in compression are examined by modeling a rectangular tabular excavation supported by a single pillar with ductile, semi-brittle, and brittle failure responses under different compressive loading. A shear-type rock burst along a strike-slip fault model is simulated and modeling approach is calibrated by checking the resulting slip distribution, radiated seismic energy, and seismic moment against analytical solutions. Factors contributing to the occurrence and intensity of shear-type rock burst are explored by simulating different slip scenarios under different loading conditions. With presented analyses, this paper provides a computational framework calibrated for studying rock burst events and, as a reference for treatment of more complex cases, shows how Young's modulus of the rock, failure stress drop, rock brittleness, and slip-weakening behaviors of faults govern the rock burst occurrence and intensity.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences - Volume 110, October 2018, Pages 279-290
نویسندگان
, ,