بررسی تاثیر توپوگرافی سطح بر فاکتورهای تمرکز تنش در مدلسازی انتشار ترک درشیبهای سنگی

بر اساس تئوری مکانیک شکست خطی (MFEL) اجسام ترد (همانند سنگها) در اثر تنشهای وارد بر آنها درزه دار میشوند که این درزه ها در اثر انتشار ترکها در زمان گسیختگی سنگ به وجود میآیند. وجود این ترکها میتواند باعث ایجاد تمرکز تنش در نزدیکی نوک آنها گردد. در این مطالعه انتشار ترکها )درزه های باز) در شیب سنگ با استفاده از روش المان مرزی غیر مستقیم که بر اساس المانهای ناپیوستگی-جابجایی مرتبه بالا (کوادراتیک) میباشد، فاکتورهای شدت تنش برشی و کششی که در اثر توپوگرافی سطح ایجاد میشوند، مورد مطالعه قرار میگیرد. بدین منظور کد کامپیوتری در محیط برنامه نویسی متمتیکا تدارک دیده شده است. که میتواند با محاسبهی فاکتورهای شدت تنش و بر اساس میار شکست تنش مماسی ماکزیمم روند انتشار ترکها را در شیب سنگ مورد بررسی قرار دهد. نتایج نشان میدهد که با افزایش عمق قرارگیری درزه، فاکتورهای تمرکز تنش مود برشی افزایش و مودکششی کاهش مییابند.و همچنین با افزایش فاصله درزه از سطح شیبدار، روند فوق حکمفرما میباشد.

Keywords:

مکانیک شکست الاستیک خطی , شیب سنگ , مکانیک شکست , روش جابجایی-ناپیوستگی مرتبه ی بالا , فاکتور شدت تنش