کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
5020257 1468676 2017 12 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Numerical modelling of the contact condition of a Brazilian disk test and its influence on the tensile strength of rock
ترجمه فارسی عنوان
مدلسازی عددی شرایط تماس یک آزمون دیسک برزیلی و تاثیر آن بر مقاومت کششی سنگ
کلمات کلیدی
تست دیسک برزیلی، شرایط تماس توزیع استرس، محدوده تماس، استحکام کششی،
ترجمه چکیده
توزیع تنش و فرایند شکست در دیسک آزمون برزیلی از لحاظ عددی با استفاده از روش عنصر گسسته مبتنی بر پیوسته مورد بررسی قرار گرفته است. توزیع استرس در نزدیکی نزدیک دیسک و فک با دو نوع شرایط تماس مقایسه شده است و موقعیت شروع شکست براساس معیارهای گریفیث تعمیم یافته تعریف شده است. علاوه بر این، کل فرآیند آزمون برزیل برای دیسک هایی با خواص مواد مختلف تحت دو شرایط تماس مدل سازی شده و نقاط قوت برشی کششی دیسک ها به دست می آید. شبیه سازی های عددی نشان می دهد که توزیع اجزای تنش در مجاورت تماس دارای اختلاف قابل توجهی بین دو شرایط تماس است و افزایش اختلاف با افزایش سطح بارگیری و مدول الاستیک دیسک افزایش می یابد. با این حال، توزیع استرس تقریبا هیچ تفاوتی در سطح مرکز دیسک نداشته است. مدول الاستیکی دیسک و نسبت قدرت فشاری به استحکام کششی عوامل اصلی است که توزیع تنش در مجاورت تماس را تحت تأثیر قرار می دهد و در نتیجه باعث ایجاد شکست و استحکام کششی می شود، به ویژه در شرایط تماس بدون کفی. کوسن پلاستیکی نازک می تواند غلظت تنش در مجاورت تماس بین دیسک و فک را کاهش دهد و برای تقریبا تمام مواد سنگ مانند برای جلوگیری از ترک هایی که از مجاورت تماس ایجاد می شود. با این حال، محدوده تماس افزایش می دهد منجر به انحراف بیشتر بین نتایج آزمون و استحکام کششی واقعی است. یک روش آزمون برزیلی پیشرفته با توجه به دو شرایط تماس با و بدون پوسته برای مواد سنگی و سنگی پیشنهاد شده است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه علوم زمین و سیارات مهندسی ژئوتکنیک و زمین شناسی مهندسی
پیش نمایش مقاله
مدلسازی عددی شرایط تماس یک آزمون دیسک برزیلی و تاثیر آن بر مقاومت کششی سنگ
چکیده انگلیسی
The stress distribution and failure process in the Brazilian test disk are numerically studied using the continuum-based discrete element method. The stress distribution in the immediate contact vicinity between disk and jaws with two types of contact conditions are compared, and the position of failure initiation is determined based on the generalised Griffith criteria. Moreover, the whole process of the Brazilian test is modelled for disks with various material properties under two contact conditions and the modelled Brazilian tensile strengths of the disks are obtained. Numerical simulations show that the distribution of stress components in the vicinity of the contact have remarkable differences between the two contact conditions, and the difference increase with the increasing of loading level and disk's elastic modulus. However, the stress distributions exhibit almost no difference on the disk's centre area. The disk's elastic modulus and the ratio of compressive strength to tensile strength are the main factors that influence the distribution of stresses in the vicinity of the contact, thereby affecting the failure initiation and tensile strength, especially under no-cushion contact conditions. The thin plastic cushion can alleviate the stress concentration in the vicinity of the contact between the disk and jaws, and cracks initiating from the vicinity of the contact can be avoided for almost all of the rock-like materials. However, the enlarging contact ranges will result in a larger deviation between the test results and the real tensile strength. An improved Brazilian test method considering two contact conditions of with and without cushions for rock and rock-like material is proposed.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences - Volume 93, March 2017, Pages 54-65
نویسندگان
, ,