اثر ابعاد هندسی و نرخ کرنش بر رفتار مواد سنگریز

بررسی خواص تنش-کرنش مصالح سنگی در شرایط بارگذاری چرخه ای در تحلیل ایمنی لرزه ای سدها امری حیاتی است. در این پژوهش، دو سری آزمایش برای بررسی اثر اندازه مصالح سنگی و نرخ کرنش بارگذاری بر مقاومت، تغییر شکل و خواص رفتاری تنش-کرنش مصالح سنگی بررسی شد. در ابتدا، یک سری آزمایش خردکردن ذرات با اندازه ها و نرخ های بارگذاری مختلف انجام شد. نتایج نشان می دهد که با افزایش نرخ کرنش، مقاومت ذرات افزایش می یابد و اثر اندازه بر مقاومت ذرات به تدریج ضعیف می شود. فرض می شود که دو نمونه دارای توزیع اندازه ذرات همتتیک ۲ و تراکم یکسان و از نظر هندسی مشابه هستند که می توان روابط اثر اندازه بر تنش ماکروسکوپی و تانسور کرنش را از آن مشتق کرد. مجموعه ای از آزمون های سه محوری استاتیکی و سیکلی برای اعتبارسنجی روابط مورد استفاده قرار گرفتند. در این تحقیق سه نوع درجه بندی شبیه سازی شده از مصالح سنگی استفاده شده است که حداکثر اندازه ذرات ۲۰ میلی متر، ۴۰ میلی متر و ۶۰ میلی متر است. نتایج نشان می دهند که وقتی فشار محصور کننده بیشتر شود، تنش انحرافی با افزایش حداکثر اندازه ذرات کاهش می یابد زیرا با افزایش اندازه ذرات، به تدریج پیوستگی مصالح سنگی افزایش و زاویه اصطکاک داخلی کاهش می یابد. همچنین با افزایش فشار محدود، کرنش حجمی در انتقال فاز به تدریج افزایش می یابد، درحالیکه نسبت تنش در انتقال فاز کاهش می یابد.

Keywords:

سنگریز , شکستگی ذرات , اندازه ذرات , اثر نرخ کرنش , سه محوری فشاری