مرتضی احمدی
-
ذخیره سازی هوای فشرده یکی از روش های ذخیره سازی انرژی است. مهم ترین قسمت سیستم ذخیره سازی هوای فشرده، مخزن ذخیره سازی است. در این تحقیق رفتار و پایداری بلندمدت مغار نمکی به عنوان محل ذخیره سازی هوای فشرده بررسی شد. بر اثر ساخت و بهره برداری از مغار نمکی، شرایط تنش برجا در اطراف مغار تغییر کرده و باعث ایجاد اختلاف تنش برجا در اطراف مغار می شود. اختلاف فشار بین تنش برجا و فشار درون مغار باعث همگرایی مغار و آسیب هایی در اطراف آن می شود. در این تحقیق از سنگ نمک گنبد نمکی نصرآباد واقع در اطراف کاشان برای آزمایش خزش استفاده شد. برای بررسی رفتار خزشی سنگ نمک، آزمایش خزش در سه سطح تنش به صورت پلکانی انجام شد. پارامترهای مدل رفتاری لابی 2 (LUBBY 2) محاسبه شد. با استفاده از نرم افزار المان محدود LOCAS مغار شبیه سازی و رفتار و پایداری آن بررسی شد. نتایج آزمایش ها و مدلسازی مشخص کرد که با افزایش تنش در هر مرحله شیب قسمت ثانویه خزش افزایش یافته، می توان نتیجه گرفت با افزایش تنش ضریب ویسکوزیته ماکسول کاهش یافته است. مغار شبیه سازی شده آهنگ افت حجم 68/0 درصد سالیانه دارد و میزان جابه جایی در قسمت نیمه پایین مغار بیشتر از قسمت نیمه بالایی مغار بوده است. سقف مغار تمایل حرکت به سمت پایین و کف مغار تمایل حرکت به سمت بالا داشته است. ضریب ایمنی مغار بر اساس معیار اتساع دوریس نیز با افزایش عمق، کاهش و احتمال اتساع در دیواره مغار افزایش یافته است.کلید واژگان: ذخیره سازی هوای فشرده، مغار نمکی، خزش، مدل LUBBY 2 و نرم افزار LOCASCompressed air storage is one of the methods of energy storage. One of the most important parts of a compressed air storage system is the storage cavern. In this study, the behaviour and the long-term stability of the salt cavern as a storage site for compressed air were investigated. Due to the construction and operation of the salt cavern, the in-situ stress conditions around the cavern will change. The difference between induce stress and pressure of compressed air will cause the cavern to converge and damage around it. In this study, the salt rocks from one of the regions of Iran were used to test creep. To investigate the creep behavior of salt rock, creep test was performed in three stress levels in a stepwise manner. Lubby2 model parameters were calculated. Then, using LOCAS finite element software, the compressed air storage cavern was simulated and its behavior and stability were investigated. The results of these experiments and modelling have shown that with increasing stress in each stage, the slope of the secondary part of the creep increases. Therefore, it can be concluded that with increasing stress, the Maxwell viscosity coefficient decreases. In addition, the amount of movement in the lower half of the cavern was more than the upper half of it. Value of the cavern safety factor according to the Devries dilation criterion also decreased with increasing depth and the probability of dilation in the cavern wall increased.Keywords: Compressed air storage, salt cavern, creep, LUBBY2 creep model, LOCAS software
-
این پژوهش با هدف شناسایی عقلانیت حاکم بر سند چشم انداز گردشگری ایران صورت گرفته است. برنامه ریزی گردشگری به دلیل تحولات حوزه پارادایم های فلسفی و جامعه شناختی در دهه های اخیر، تغییرات قابل توجهی را تجربه نموده است. پژوهش حاضر مبتنی بر معرفت شناسی تفسیری می باشد و به لحاظ روش شناسی در زمره پژوهش های کیفی قرار می گیرد. برای گردآوری و تحلیل داده های تحقیق از مطالعات آرشیوی و روش تحلیل مضمون با هدف اکتشافی استفاده شد. بر اساس یافته های تحقیق، عقلانیت ابزاری با 48 مضمون از میان 71 مضمون شناسایی شده و نظریه متناظر با آن یعنی برنامه ریزی خردگرا بر سند چشم انداز گردشگری حاکم بوده است. همچنین شاهد سهم ناچیز مضامین سایر انواع عقلانیت در میان مضامین احصاء شده می باشیم. با مقایسه سهم هر یک از انواع عقلانیت آشکار گردید که عقلانیت هماهنگ ساز در سند یاد شده مغفول مانده است.
کلید واژگان: سند چشم انداز توسعه گردشگری، عقلانیت، نظریه های برنامه ریزی، تحلیل مضمون، گردشگری ایرانThis research has been achieved at the aim of recognizing the type of dominant rationality on the Vision Plan of Tourism in Iran. Tourism planning has experienced noticeable changes under the influence of transformations in the philosophical and social paradigms in recent decades. The research based on interpretive epistemology and regarding the methodological aspect considered as a qualitative research. Archival studies and thematic analysis with the exploratory purpose were used for data gathering as well as analysis. On the basis of this study findings, Instrumental rationality with 48 themes out of 71 and its correspondent theory that is rational planning has been dominant on the Vision Plan of Tourism in Iran. Also, we observed the slight share of other types of rationality among the themes recognized in the Vision Plan. Analysis and comparison of the share for each type of rationality made it clear that coordinative rationality has been ignored.
Keywords: Tourism Vision Plan, Rationality, Planning Theories, Thematic analysis, Iran Tourism -
یکی از موضوعات تاثیرگذار بر موفقیت یا ناکامی برنامه های توسعه گردشگری، نوع عقلانیت حاکم بر نظام برنامه ریزی کشور در هر دوره زمانی و نظریه برنامه ریزی متناظر با آن می باشد. این مقاله باهدف واکاوی عقلانیت در برنامه ریزی به عنوان یک چارچوب شناخت شناسانه در سند راهبردی توسعه گردشگری کشور تدوین گردید. چارچوب مفهومی عقلانیت در این تحقیق، مبتنی بر مدل عقلانیت از دیدگاه الکساندر (2000) و رویکردهای جدید برنامه ریزی گردشگری است. پارادایم فلسفی این تحقیق مبتنی بر معرفت شناسی تفسیری و روش شناسی آن بر پایه پژوهش های کیفی هست. برای گردآوری و تحلیل داده ها در این تحقیق از مطالعات آرشیوی و روش تحلیل مضمون استفاده شد. جامعه آماری این پژوهش برای تحلیل مضمون مشتمل بر متون کیفی سند راهبردی توسعه گردشگری کشور می باشد. یافته های این پژوهش نشان می دهد عقلانیت هماهنگ ساز برای اولین بار در سند راهبردی توسعه گردشگری ایران (مصوب 1399) موردتوجه قرارگرفته است. در این تحقیق مولفه های عقلانیت شناسایی شد و سهم هر یک از انواع عقلانیت با تحلیل 85 مضمون و ترسیم شبکه مضامین در سند راهبردی مشخص گردید.کلید واژگان: برنامه ریزی گردشگری، عقلانیت، برنامه راهبردی، تحلیل مضمون، توسعه گردشگری در ایرانOne of the practical issues leading to the success or failure of tourism development plans is the type of rationality that dominates the country’s planning system in each era and the corresponding planning theory. This article has been compiled to analyze the position of rationality in planning as an epistemological framework in Iran’s strategic tourism development plan. This research’s conceptual framework of rationality is based on Alexander’s Rationality Model (2000) and the new approaches to tourism planning. The philosophical paradigm of the study is based on interpretive epistemology, and its methodology is based on qualitative research. Archival Studies and Thematic Analysis methods have been used for gathering and analyzing data in this research. The study’s statistical population for the content analysis comprises the qualitative texts of Iran’s strategic tourism development plan. The findings of this research indicate that, for the first time, coordinative rationality has become dominant in Iran’s strategic tourism development plan (Approved in 2020). The components of rationality were recognized, and the share of each type of rationality was outlined by analyzing 85 themes and thematic networks in the strategic plan in this research.Keywords: Tourism Planning, Rationality, Strategic Plan, Thematic analysis, Tourism Development in Iran
-
در ساختار سنگ ها، تعدادی خلل و فرج و درزه و ریز ترک وجود دارد که به طور کلی به آنها ناپیوستگی اطلاق می شود. مطالعات نشان می دهد که این ناپیوستگیها، تحت بارگذاری گسترش یافته و این گسترش همراه با انتشار امواج صوتی (سیگنال) میباشد. برای مطالعه این سیگنال ها، از روش انتشار آوایی استفاده می شود. در روش انتشار آوایی یک نمونه تحت بارگذاری قرار داده و در اطراف نمونه، تعدادی سنسور نصب می شود، سپس در طول آزمایش بارگذاری، سیگنالهای ساطع شده از ترکهای ایجاد شده، توسط این سنسورها ثبت می شوند. با جمع آوری و تحلیل این سیگنالها در بعد فرکانس می توان درخصوص مکانیزیم گسترش ترک مطالعه نمود. در این تحقیق، پهنای باند فرکانسی امواج ساطع شده از سنگ تحت بارگذاری بررسی شده است. از داده های بدست آمده از یک آزمایش استفاده شده است. یک نمونه سنگ گرانیت به ابعاد 1× 3 × 6 اینچ تحت بارگذاری تک محوره قرار گرفته است. برای تحلیل داده ها از برنامه متلب بهره گرفته شده است. یک کد برای تغییر اطلاعات آزمایش نوشته و در متلب اجرا شده است. با اجرا کد داده های خام به سیگنال های دامنه-زمان تبدیل شده است. سپس از روش ویولت، به کمک تبدیل موجک، سیگنالهای زمان-دامنه در بعد فرکانس انجام شده است. تحلیل های لازم با خروجی های کد انجام و بصورت نمودار و شکل ارایه شده است. تحلیلها مشخص نمود با گذشت زمان و رشد ترک در آزمایش، بین طول ترک در حال رشد و پهنای باند فرکانسی موج ساطع شده از آن رابطه عکس وجود داشته و پهنای باند فرکانسی کاهش می یابند.
کلید واژگان: انتشار آوایی در سنگ، طول ترک، تبدیل موجک، پهنای باند فرکانسیIn structure of rocks, there are a number of pores, joints and small cracks which called discontinuities. Studies showed that these discontinuities propagate under load and emit acoustic wave (signals). Acoustic emission (AE) method is used to study these signals. In AE method, a rock sample is loaded and a number of sensors are placed around it. Then during the loading test by growing the cracks signals emit and collecting by sensors. By collecting and analyzing these signals in the frequency dimension, mechanism of crack propagation could be studied. In this research, frequency bandwidth of the waves emitted from a rock sample under increasing load has been investigated. Data which obtained from an experiment on rock sample have been used for study. A sample of granite with dimensions of 1*3*6 inches was subjected to uniaxial loading. A code was written to change the data and executed in MATLAB. By execution the code, initially, raw data is transmitted into domain-time signals. Then, time-amplitude dimension signals converted to the frequency dimension using wavelet transform. Analyses were carried out with outputs of code and in form of diagrams and figures are presented. Analysis showed that by elapse of time and crack growth in the experiment, there was an inverse relationship between the length of the growing crack and frequency bandwidth of the emitted wave, and the frequency bandwidth decreased.
Keywords: Emission in rock, Wavelet transforms, Non-destructive experiment, Frequency bandwidth -
-
هدف از این پژوهش مدل سازی میکرومکانیکی و آنالیز رفتار تغییرشکل و خرابی کامپوزیت ذره ای زمینه آلومینیومی تقویت شده با ذرات کاربید تیتانیوم با استفاده از تیوری پری داینامیک و آزمون تجربی می باشد. کامپوزیت ذره ای، با مخلوط ذرات آلومینیوم و کاربید-تیتانیوم و با اکسترود گرم تهیه گردید. نمونه ها تحت آزمون کشش شبه استاتیکی قرار گرفته و از نتایج آزمون تجربی جهت راستی آزمایی مدل سازی استفاده شد. با استفاده از تصاویر گرفته شده از سطح نمونه، چهار حجمک نماینده انتخاب و بابه کارگیری پردازش تصویر، مرز ذرات به دست آورده شد. برای مدل سازی، با توجه به محدودیت های تیوری پری داینامیک بر پایه ی اتصال، از پری داینامیک بر پایه ی حالت استفاده گردید. برای تحلیل نتایج مدل سازی، از نمودار تنش-کرنش، توزیع تنش و کرنش پلاستیک معادل، توزیع پارامتر خرابی، جمع کرنش پلاستیک همه ی برهم کنش ها و تعداد برهم کنش های شکسته شده استفاده گردید. با آنالیز نتایج، مقدار تنش در سه منطقه، شامل ماتریس محصور شده بین ذرات نزدیک به هم، مرز ماتریس-ذرات و ذرات با عرض کم بیشتر از بقیه مناطق مشاهده گردید. شروع خرابی نیز در این مناطق به وقوع پیوست، ولی توسعه ی خرابی بیشتر در ماتریس و مرز ماتریس-ذرات مشاهده شد. در حین بارگذاری، هم زمان چندین خرابی ایجاد شد و در نهایت، ترک اصلی باعث شکست نهایی حجمک نماینده گردید. با مقایسه نتایج مدل سازی، تجربی و تصاویر میکروسکوپ الکترونی نشان داده شد که مدل توسعه یافته پری داینامیک بخوبی رفتار خرابی پیشرونده ی در کامپوزیت ذره ای را پیش بینی کرده است.
کلید واژگان: کامپوزیت ذره ای، پری داینامیک، رشد هم زمان خرابی، بارگذاری شبه استاتیکیThe aim of this study is microstructure modeling and deformation and damage analysis of aluminum-based metal matrix reinforced by Tic particles by using the Peridynamic theory and experiment. The particulate composite was fabricated by mixing aluminum and TiC powder and then the mixture was hot-extruded. Tensile tests were carried out to validate the Peridynamic model. Four representative volume elements were extracted from surface images of specimens. The location of Particles in the matrix was obtained by image processing. Due to restrictions on bond-based Peridynamic, state-based Peridynamic was utilized for modeling. Overall stress-strain curve, the destitution of equivalent stress and plastic strain, distribution of damage parameter, the total plastic stretch of all interactions, and the number of damaged interactions were used to analyze the results. At matrix surrounded by particles, matrix/particle interface, and narrow particles stress concentration were detected. The damage was initiated at these regions, but the damage was mostly propagated in matrix and matrix/particle interfaces. In the loading process, several damage mechanisms were initiated and propagated, and finally, a principal crack was created that led to the final fracture. By comparing scanning electron microscope images of the fractured surface, modeling, and experimental result, it is shown that the developed Peridynamic model can precisely predict the progressive damage behavior of particulate composites.
Keywords: Aluminum-matrix composites, Peridynamics, Progressive damage growth, Quasi-static loading -
روش شبه استاتیکی، رایج ترین روش برای تحلیل پایداری لرزه ای در مهندسی ژیوتکنیک است. این روش مستقل از زمان بوده و ماهیت دینامیکی بار زلزله را در نظر نمی گیرد. برای رفع نواقص مذکور، روش شبه دینامیکی مورد استفاده قرار گرفت. روش شبه دینامیکی مجددا برای ارضای شرایط مرزی، بازنویسی شد و تحت عنوان روش شبه دینامیکی اصلاح شده، ارایه شد. در مقاله حاضر، به منظور تحلیل لرزه ای پایداری دیوارهای میخکوبی شده از روش شبه دینامیکی اصلاح شده استفاده می شود. ابتدا فرمولاسیون شبه دینامیکی اصلاح شده، برای سیستم دیوار با لحاظ کردن مهار کششی میخ ها بازنویسی می شود. سپس با استفاده از روش تکرار سعی خطا، بحرانی ترین زاویه شکست، فشار اکتیو لرزه ای و ضریب اطمینان برای پایداری لرزه ای به دست می آید. نوآوری تحقیق حاضر، کاربرد روش شبه دینامیکی اصلاح شده برای دیوار با سیستم میخکوبی است. علاوه بر این فرمولاسیون ضریب فشار فعال خاک با در نظر گرفتن مهار کششی میخ ها محاسبه شده است. لازم به ذکر است که تاکنون در روش های تحلیلی فشار فعال لرزه ای دیوار با صرف نظر از میخ ها محاسبه می شده است. در ادامه، به منظور صحت سنجی و بررسی روش تحلیلی ارایه شده، مقایسه ای بین نتایج به دست آمده با نتایج میز لرزه و روش های تحلیلی موجود انجام می شود که دقت بسیار بالای روش ارایه شده نسبت به سایر روش های تحلیلی را نشان می دهد. در انتها در قالب یک مثال عددی، اثر پارامترهای مختلف خاک و میخ بر روی پایداری لرزه ای دیوارهای میخکوبی شده و همچنین ضریب فشار فعال خاک دیوار میخکوبی شده، بررسی می شود.
کلید واژگان: سیستم میخکوبی، روش شبه دینامیکی اصلاح شده، پایداری لرزهای، ضریب فشار فعال لرزهای، دیوارDetermination of seismic response of geotechnical structures is important for safe design in a seismically active area. The dynamic behavior of geotechnical structures is complex, and therefore the use of different methods helps to understand this dynamic behavior. Numerical methods allow to well describe the complex dynamic behavior of geotechnical structures. However, the time-consuming, determination of several different parameters, radiation conditions, and difficulty in interpreting the results are the reasons for limiting the use of these methods in the technical community. The pseudo-static method is the most common method for analyzing seismic stability in geotechnical engineering. This method is independent of time and does not consider the dynamic nature of the earthquake load. Also, some soil parameters such as damping or compressive and shear wave velocity are not considered. To overcome these drawbacks, the pseudo-dynamic method was developed by Steedman and Zeng [1]. Sarangi and Ghosh [2] used the pseudo-dynamic method to determine the seismic stability of nailed vertical excavations in medium dense to dense sand. However, the boundary conditions are not included in the pseudo-dynamic method. Therefore, the pseudo-dynamic method has been modified again to satisfy the boundary conditions [3]. Recently, Kokane et al. [4] using the modified pseudo-dynamic method presented a solution for nail tensile force and inertial forces acting on failure wedges. However, the formulation used in this article is very difficult to develop. In this paper, the modified pseudo-dynamic method is used to analyze the seismic stability of nailing soil walls. Because the modified pseudo-dynamic formulation has been formulated to calculate the seismic pressure of a nail-free wall, the modified pseudo-dynamic formulation first is rewritten for the wall system with nail reinforcement, to calculate the seismic active pressure. Using pseudo-dynamic acceleration components derived by Belleza [3] and conducting an analytical process, the proposed formulation is obtained for the active seismic soil pressure coefficient and the safety factor corresponding to the general stability of soil-nailed walls. In the proposed formulation both Qh and Qv as horizontal and vertical inertial forces of the failure wedge are considered. Then, using the try and error iteration method, the critical angle of failure, seismic active pressure, and seismic safety factor are obtained. The main innovation of this study is to apply the modified pseudo-dynamical method for a nailed soil wall, however, as another innovation, seismic pressure on the wall is calculated taking into account the tensile force of the nails. It should be noted that in the available analytical methods, the seismic pressure of the wall has been calculated without regard to the nail tensile force. In the following, to validate and verify the proposed analytical method, a comparison between the presented analytical results with the results of the shaking table and the available analytical methods is carried out, which shows the high accuracy of the proposed method than other analytical methods. Finally, with a numerical example, a parametric study is carried out to verify the effect of various soil and nail parameters on the seismic stability of the nailed walls, and the coefficient of seismic active pressure. References 1. Steedman, R. and Zeng, X. (1990) The influence of phase on the calculation of pseudo-static earth pressure on a retaining wall. Geotechnique, 40(1), 103-112. 2. Sarangi, P. and Ghosh, P. (2016) Seismic analysis of nailed vertical excavation using pseudo-dynamic approach. Earthquake Engineering and Engineering Vibration, 15(4), 621-631. 3. Bellezza, I. (2015) Seismic active earth pressure on walls using a new pseudo-dynamic approach. Geotechnical and Geological Engineering, 33(4), 795-812. 4. Kokane, A.K., Sawant, V.A. and Sahoo, J.P. (2020) Seismic stability analysis of nailed vertical cut using modified pseudo-dynamic method. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 137, 106294.
Keywords: Soil-nailed System, Modified Pseudo-dynamic, Seismic stability, Seismic Active Coefficient, Wall -
In this work, the entanglement of a superposition of bipartite qubit coherent states with non-phased coherent parameters is studied. We use Generalized-concurrence as the measure to quantify the entanglement and drive analytical results in terms of the effective parameters involved. Analyzing the results, we conclude that such states may attain maximum entanglement or no entanglement at all, depending on the choice of the parameters involved.
Keywords: Entanglement, Generalized concurrence, Spin coherent states, Qubit -
One of the methods used to investigate the damaged zone in rock structure is the acoustic emission method. This method is based on receiving the elastic waves that are produced by deformation and cracking of the rock mass around the underground excavation. In this research, a study is conducted on the rock samples by a numerical method to investigate the damaged zone caused by the excavation of circular space on it. For this purpose, 33 cube samples of three different material types including sandstone, concrete, and cement-plaster mortar are prepared. A circular hole is drilled in the center of each sample. The hole diameter is 20 or 25 mm. The samples are loaded uniaxially or biaxially with different stress rates. It is tried to study the acoustic events occurring in the samples during the test, and their locations are investigated. Then the experiments are evaluated by a numerical method using the FLAC3D software and some developed codes. The relation between the sample damaged zone where the acoustic events have occurred during the loading period and the numerical elements that reach a degree of tensile and shear yield is studied. The results obtained show that the amount of cumulative acoustic parameters in cement-plaster mortar specimens is more than the others. In fact, the finer grains, the more amounts of energy and counts will be produced. Also, the results show that with increase in the lateral pressure and loading rate, the amount of cumulative energy and counts decreases.
Keywords: Damage zone, Circular opening, Acoustic emission technique, Circular hole rock sample, FLAC3D -
مجله محیط و معدن، سال دهم شماره 4 (Autumn 2019)، صص 979 -999
در بارگذاری لرزهای ناشی از زلزله، عملکرد بهتر پوششهای سگمنتی در نگهداری فضاهای زیرزمینی نسبت به پوششهای بتنی پیوسته، عموما به وجود اتصالات بین قطعهای مرتبط است. برای شناخت بهتر رفتار اتصالات باید میزان تاثیر پارامترهای مشخصهی رفتار آن ها در کنار سایر پارامترهای موثر بر میزان و نوع بارهای القایی در سازه مورد توجه قرار گیرد. در این پژوهش، رفتار اتصالات بین سگمنتی با سختی های مشخصه شبیه سازی شده و نوع و شدت اثرگذاری این مشخصه ها به طور همزمان با سایر پارامترهای تاثیرگذار از قبیل رفتار سطح تماس پوشش سگمنتی و زمین، تعداد قطعات پوشش سگمنت ی در هر حلقه و ضخامت پوشش مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور مدل های عددی دوبعدی تهیه و نتایج تحلیل این مدل ها بررسی شد .مدل سازی با استفاده از روش انجام شد. اتصالات بین سگمنتی با استفاده از المانهای فنر با در نظر گرفتن سه سختی در جهتهای محوری، ABAQUS عددی اجزاء محدود و در نرم افزار شعاعی و پیچشی شبیه سازی شده و بارگذاری لرزهای به صورت شبهاستاتیک و با اعمال جابجایی هایی به مرز مدل که ایجاد کرنش برشی در محیط می نمایند صورت گرفت. طبق نتایج بیشترین تاثیر در میزان و نوع بارهای محوری القایی ناشی از سختی خمشی و سختی محوری اتصالات بوده و لنگرهای خمشی بیشتر از سختی خمشی اتصالات متاثر شدند .سختی شعاعی اتصالات سگمنتی به طور کلی میزان تاثیر کمتری بر نیروهای القایی داشته و با افزایش تعداد قطعات سگمنتی در هر حلقه و همین طور ضخامت پوشش سگمنتی، میزان تاثیر سختی اتصالات بین سگمنتی بر بارهای القایی افزایش یافته و در این شرایط طراحی اتصالات باید با دقت بیشتری مورد توجه قرار گیرد. با توجه به نتایج، تاثیر رفتار اتصالات بین سگمنتی و رفتار سطح تماس پوشش سگمنتی و زمین بر باره ای القایی مستقل از هم می باشند. همینطور در یک شرایط ثابت و رفتار معین اتصالات، با تغییر هر یک از دیگر پارامترها از جمله رفتار سطح تماس پوشش و زمین، تعداد قطعات سگمنتی و ضخامت آن ها,مقدار مطلق حداکثر بارهای القایی بعضا به طور قابل توجه ای تغییر پیدا می کند.
کلید واژگان: روش اجزاء محدود، اتصالات پوشش سگمنتی، اصطکاک سطح تماس، سیستم نگهداری تونل، طراحی لرزهایDuring an earthquake, the better performance of segmental tunnel lining, compared to the continuous in-cast concrete lining, is generally related to the joints between segments. In order to better understand the influence of the segment joints, their effect on the internal forces induced in tunnel lining simultaneously with the effects of the other influential parameters should be considered. In this work, the segmental joints were simulated by the representative stiffnesses and effects of these characteristics in relation to the other parameters such as the soil-liner interface behavior, number of segments in each ring and thickness of segments on the internal forces induced in structure were investigated. For this purpose, 2D numerical analyses were performed and the results obtained were discussed. Results showed that under the seismic condition, the components that had the most significant role on the internal axial forces induced in the segmental lining were rotational stiffness and axial stiffness of joints. Also the bending moments were more affected by the rotational stiffness. Generally, the radial joint stiffness had a less effect on the induced internal forces. With increase in the number of segments and their thickness, the effect of joint stiffness on the internal forces increases and the design of joints should be given more attention; however, the effects of joint stiffness and frictional behavior at the soil-liner interface on the maximum induced forces are almost independent from each other. Also in a specified joint behavior, by variation in each one of the other parameters including the soil-liner interface condition, number of segments and their thickness, the absolute magnitude of the maximum induced internal forces sometimes change significantly.
Keywords: Finite Element Method, Segmental Lining Joint, Interface Friction, Tunnel Support Systems, Seismic Design -
در عملیات احداث تونل ها و فضاهای امن زیرزمینی همواره چالش ها و مشکلات متعددی وجود دارد که اغلب روند پیشرفت کار را با کندی یا توقف مواجه می سازد. یکی از این چالش ها حفاری در زمین های سست بوده که در مناطق آبدار و در لایه های خاص، ساختاری ویژه را به وجود می آورد. لذا در چنین شرایطی آگاهی از روش های مناسب جهت بهبود وضعیت زمین و روش های حفاری مناسب به منظور دستیابی به حداکثر ایمنی و بازدهی عملیات بسیار حائز اهمیت است. در این تحقیق حفاری تونل انتقال آب گلاس در بخش آبرفتی مسیر مطالعه شده است. مطالعات انجام شده حاکی از آن است که محدوده ی مورد مطالعه، جز مناطق پر خطر محسوب می شود. وضعیت پایداری این تونل در اجرای روش های NATM، EPB TBM و ADECO-RS مورد بررسی قرار گرفته است. طراحی تونل و شرایط پروژه با استفاده از نرم افزار FLAC3D انجام شده است. در روش EPB پایداری سینه کار با استفاده از روش عددی و روش های تحلیلی جانسز و استینر و کواری و آنگونستا مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به تطابق بسیار خوب نتایج در هر دو روش و به خصوص روش کواری و آنگونستا، مقدار فشار سینه کار 13 بار در شرایط فعلی پروژه باعث کنترل مناسب ناپایداری ها خواهد شد. در ادامه مقدار نیروی پیشران دستگاه برای پیشروی در آبرفت عمیق پروژه MN826/105 محاسبه شده است. با توجه به پیش محدودیت های اعمال شده در جلوی سینه کار در روش ADECO-RS تونل به لحاظ پایداری در مقایسه با روش NATM وضعیت بهتری دارد. سیستم نگهداری پیشنهاد شده در تونل، در برابر نیروهای مخرب از مقاومت کافی برخوردار است. بنابراین با توجه به نتایج به دست آمده از اجرای سه روش فوق و قرارگیری تونل در محیط آبرفتی ضخیم اجرای تونل به روش ADECO-RS نسبت به روش های بررسی شده مناسب تر است.کلید واژگان: مقایسه روش های حفاری، آبرفت ضخیم، تونل گلاس، روش ADECO، روش EPB و روش NATMExcavation of tunnels and construction of underground safe facilities are always faced with numerous challenges and problems that often hinder or stop the work progress. Excavation of loose media is such a challenge which creates a special structure in weak strata. Therefore, in such conditions, it is important to be aware of proper method for improving the condition of the ground and the excavation methods in order to achieve the maximum safety and operational efficiency. The present study aimed to investigate excavation method of Glass water transmission tunnel in the alluvial section of the path.The present study aimed to investigate excavation method of Glass water transmission tunnel in the alluvial section of the path. The stability of this tunnel has been investigated during the implementation of NATM, EPB, TBM and ADECO-RS excavation methods. Studies have shown that the study field is a high-risk area. Excavation of the tunnel was studied through the ADECO-RS method. The tunnel and the project conditions were designed using the FLAC3D software. With regard to the pre-constraints imposed on the face, the obtained displacements were within an acceptable range. On the other hand, the predicted support systems in the tunnel have the capacity to withstand the loads and moments. Therefore, implementation of the ADECO-RS method is recommended in deep alluvial condition.Keywords: Comparison of Excavation Methods, Glass Tunnel, Deep Alluvial Deposit, NATM Method, EPB Method, ADECO-RS Method
-
مطالعات اولیه امکان احداث نیروگاه تلمبه ذخیره ای در محدوده سد آزاد انجام شده است. این طرح شامل فضاهای زیرزمینی همچون تونل ها، چاه ها و دو سازه بزرگ مغار اصلی نیروگاه و مغار ترانسفورمر می باشد. به سبب عمر بهره برداری دراز مدت برای سازه های موجود و همچنین وجود تجهیزات تولید برق در مغار نیروگاه، ضرورت تحلیل پایداری دراز مدت این سازه از اهمیت بالایی برخوردار است. در این تحقیق جهت شناخت رفتار وابسته به زمان توده سنگ اطراف مغار که شامل ماسه سنگ با میان لایه های فیلیتی است، از منحنی های ابزار دقیق که در یکی از تونل های دسترسی نصب شده اند، استفاده شده است. از آنجا که امکان انجام آزمایش خزش بر روی نمونه سنگ مقاوم ساختگاه میسر نشد، لذا به صورت پیش فرض مدل رفتاری ویسکوپلاستیک برگر برای این واحد سنگی انتخاب شد. برای شبیه سازی این رفتار، از روش عددی و نرم افزار Flac3D استفاده شده است. نتایج مدل عددی در تطابق خوبی با نتایج پین های همگراسنجی است که صحت شبیه سازی را نشان می دهد. پس از انجام صحت سنجی در تونل دسترسی مدل رفتاری مذکور برای بررسی رفتار وابسته به زمان مغار اصلی نیروگاه نیز تعمیم داده شد و در نهایت پایداری دراز مدت مغار نیروگاه بر اساس تحکیمات از پیش طراحی شده و با استفاده از نمودارهای ظرفیت انجام شد. نتایج تحلیل پایداری نشان می دهد که سازه مغار نیروگاه برای یک دوره 95 ساله با ضریب ایمنی 1 پایدار خواهد بود.کلید واژگان: تحلیل پایداری درازمدت، مغار سد آزاد، روش عددی، نمودار ابزار دقیق، نمودار ظرفیتFeasibility studies of pumped storage power plant in Azad dam has been carried out. This project includes underground spaces such as tunnels, shafts and two big caverns including; power house and transformer. So, in this research long term stability of the powerhouse cavern is studied numerically. To determine the time-dependent behavior of the surrounding rock mass of cavern which includes sandstone layers with phyllite interlayers, was used instrument curves which obtained from one of the access tunnel. To simulate the cavern time dependent behavior, numerical method and Flac3D software have been used. Results of the numerical model showed a good agreement with results of convergent pins of the access tunnel.SummaryLong term stability analysis of support system of Azad dam main cavern was objective of research. The study was numerically and Flac3D software was used. Bergar’s time dependent model was considered for rock mass periphery of cavern. Numerical model of cavern was built. Long term stability analysis for 100 years was reviewed. Data which obtained from convergent pins of access tunnel was used for conformity to numerical results. Results of the time dependent analysis showed that the cavern will be stable for a 95-year period with a safety factor of 1.IntroductionIn this research, due to importance of the subject and the sufficient knowledge of conducted studies in similar cases, the long-term behavior of the main cavern in Azad dam pumped storage has been investigated. Hence, identification and description of time-dependent behavior of surrounding rock mass is important, as it is possible to calculate and analyze time dependent deformation and, consequently, long term stability of the cavern. To understand such behavior, creep parameters should be calculated by creep tests or using instrument curves which obtained from installed convergent pins in underground space. Finally, with time-dependent analysis, it can be examined the stability of the cavern for different time periods.Methodology and ApproachesIn this study time-dependent behavior of rock surrounding cavern which consists of sandstone with interlayer phyllite, have been studied using instrumentation data that were installed in one of access tunnels. Viscoplastic model (CVISC) was selected for the rock mass periphery of cavern. To simulating CVISC model, finite difference software (FLAC3D-V5.01) is applied. Results of numerical method were verified with instrumentation data. Capacity diagrams of support system were drawn.Results and ConclusionsResults of numerical model are in good agreement with the results of convergence pins data which show accuracy of the numerical model. According to long term stability analysis, powerhouse cavern structure will be stable for a period of 95 years with safety factor of one.Keywords: Long-term stability analysis, Azad dam cavern, Numerical method, Instrumentation curve, Capacity diagram
-
شکست هیدرولیکی از روش های مرسوم و رایج در تحریک چاه های هیدروکربوری با نفوذپذیری پایین به منظور بهبود تولید است. این روش جهت ایجاد شکاف های مصنوعی و تحریک جریان سیال در چاه های نفت و گاز کاربرد گسترده ای دارد. در این مقاله با استفاده از تکنیک شبکه شکستگی های مجزا، فرآیند گسترش شکستگی در نرم افزار اجزای مجزای UDEC شبیه سازی شد. این روش کلیدی برای شبیه سازی شکست هیدرولیکی است که قابلیت انجام آنالیز هیدرومکانیکی برای مدل سازی جریان سیال داخل شبکه شکستگی ها را داراست. به دلیل آنکه مدل سازی شروع یک شکستگی القایی در روش اجزای مجزا مشکل است، در این مقاله از تکنیک درزه های ساختگی برای شبیه سازی فرآیند استفاده شده است. در این راستا برای مدل سازی فرآیند گسترش شکستگی در محیطی معادل با خواص ماده سنگ، از درزه های موهومی استفاده شد. بدین منظور، خواص مقاومتی و مکانیکی ناپیوستگی ها معادل با خواص مقاومتی و مکانیکی ماده سنگ در نظر گرفته شد. سپس، نقش پارامترهای مکانیک سنگی شامل مدول الاستیسته، چسبندگی و زاویه اصطکاک داخلی در فرآیند گسترش شکستگی بررسی شد. نتایج مدل سازی های عددی نشان دادند که با افزایش مدول الاستیسته و کاهش زاویه اصطکاک، گسترش شکست هیدرولیکی افزایش می یابد. همچنین افزایش مقدار چسبندگی تاثیر چشم گیری بر طول گسترش شکست ندارد، اما باعث کاهش بازشدگی شکاف هیدرولیکی می شود.کلید واژگان: شکست هیدرولیکی، شبکه شکستگی های مجزا، خواص ژئومکانیکی، درزه های موهومی، گسترش شکستHydraulic fracturing is one of the conventional and common methods to stimulate oil and gas formations with low permeability. This method is widely used for creating artificial fractures and stimulate fluid flow in oil and gas wells. In this paper, fracture propagation process was simulated by using a Discrete Fracture Network (DFN) in UDEC software. Discrete Element Method (DEM) is a key for simulating hydraulic fracturing which is capable of performing a fully coupled hydromechanical analysis to model fluid flow through a network of fractures. In this regard, fictitious joints were used for modeling fracture propagation in a medium with equal to intact rock properties. To achieve this goal, the mechanical and strength properties of discontinuities were considered equal to mechanical and strength properties of intact rock. Then, the role of rock mechanics parameters including elastic modulus, cohesion and friction angle were studied in the process of fracture propagation. The results of numerical simulations showed that the extended fracture length is increased by increasing the elastic modulus and decreasing the friction angle. Also, increasing in the cohesion does not have a significant effect on the extended fracture length, but it reduces the hydraulic fracture opening.Keywords: hydraulic fracturing, Discrete Fracture Network, Geomechanical Properties, Fictitious Joints, Fracture Propagation
-
در مکانیک شکست سنگ از روش های متعددی برای رفتار نگاری رشد ترک و شکست استفاده می شود. یکی از روش هایی که برای بررسی ریزترک ها در نمونه تحت تنش استفاده می شود، روش انتشار آوایی است. وجود تخلخل و رطوبت در ساختار بتن، خاک و سنگ اثرات مختلفی بر روند ایجاد و رشد ریزترک ها و در نهایت شکست آنها خواهد داشت. در این تحقیق اثر تخلخل و رطوبت در رشد ترک و شکست در سنگ بررسی شده است. از چهار پارامتر بسیار موثر در روند رفتار نگاری شکست در روش انتشار آوایی یعنی هیت، کانت، دوام موج و انرژی شکست استفاده شده است. برای داشتن درصد تخلخل یکسان و همسان در نمونه ها از ملات سیمان(سنگ مصنوعی) استفاده شد. با استفاده از ماده روان کننده Panplast R نمونه با تخلخل بین 17 تا 35 درصد در پنج تخلخل مختلف نمونه های استوانه ای با قطر 54 میلیمتر با نسبت طول به قطر دو ساخته شد. نمونه در دو حالت خشک و اشباع از آب تحت آزمایش تک محوره فشاری قرار گرفتند. در حین آزمایش اطلاعات انتشار آوائی ثبت شد. از تحلیل داده های بدست آمده از روش انتشار آوایی مشخص شد که مود شکست غالب در آزمایش فشارشی تک محوره در نمونه های ملات سیمان خشک با افزایش تخلخل، به سمت مود کششی افزایش یافته و با افزایش تخلخل و افزایش رطوبت ریز ترک های کمتری در نمونه ایجاد میشود.کلید واژگان: مکانیک شکست، آزمون فشارشی تک محوره سنگ، پارامتر های انتشار آوایی، مکانیزم شکست و تخلخل و رطوبتDifferent methods are being used for monitoring of crack growth and failure mechanism in rock fracture. Acoustic Emission (AE) is one the methods used for micro crack monitoring in samples under pressure. Existence of porosity and humidity in rock and soil structure cause different effects on process of micro cracks and growth of micro cracks and finally their fracture. In this study, effects of porosity and humidity in micro crack growth and rock fracture are being analyzed. Four parameters which are highly effective in AE method namely hit, count, wave durability and fracture energy are used. Mortar (synthetic rock) was used to have a constant porosity ratio in samples. Cylindrical samples with 54 mm diameter and 110 mm length with 5 different porosity ratios ranging from 17 to 35 percent were made using Panplast lubricant. Samples were subjected to uniaxial compression test in two dry and saturated conditions and AE data were recorded. Data analysis showed that the dominant failure mode on samples of dry mortar with increasing porosity, increase toward the tension mode. With increasing of porosity and moisture content the numbers of micro crack decreases. Different methods are being used for monitoring of crack growth and failure mechanism in rock fracture. Acoustic Emission (AE) is one the methods used for micro crack monitoring in samples under pressure. Existence of porosity and humidity in rock and soil structure cause different effects on process of micro cracks and growth of micro cracks and finally their fracture. In this study, effects of porosity and humidity in micro crack growth and rock fracture are being analyzed. Four parameters which are highly effective in AE method namely hit, count, wave durability and fracture energy are used. Mortar (synthetic rock) was used to have a constant porosity ratio in samples. Cylindrical samples with 54 mm diameter and 110 mm length with 5 different porosity ratios ranging from 17 to 35 percent were made using Panplast lubricant. Samples were subjected to uniaxial compression test in two dry and saturated conditions and AE data were recorded. Data analysis showed that the dominant failure mode on samples of dry mortar with increasing porosity, increase toward the tension mode. With increasing of porosity and moisture content the numbers of micro crack decreases. Different methods are being used for monitoring of crack growth and failure mechanism in rock fracture. Acoustic Emission (AE) is one the methods used for micro crack monitoring in samples under pressure. Existence of porosity and humidity in rock and soil structure cause different effects on process of micro cracks and growth of micro cracks and finally their fracture. In this study, effects of porosity and humidity in micro crack growth and rock fracture are being analyzed. Four parameters which are highly effective in AE method namely hit, count, wave durability and fracture energy are used. Mortar (synthetic rock) was used to have a constant porosity ratio in samples. Cylindrical samples with 54 mm diameter and 110 mm length with 5 different porosity ratios ranging from 17 to 35 percent were made using Panplast lubricant. Samples were subjected to uniaxial compression test in two dry and saturated conditions and AE data were recorded. Data analysis showed that the dominant failure mode on samples of dry mortar with increasing porosity, increase toward the tension mode. With increasing of porosity and moisture content the numbers of micro crack decreases.Keywords: Fracture Mechanics, Uniaxial compressive test, Acoustic Emission method, Failure mechanism, porosity, moisture content
-
مشکلات ریزش در چاه های نفت هزینه های زیادی را در تولید نفت تحمیل می نماید که یکی از علل این مشکلات می تواند تخمین نادرست وزن گل حفاری باشد. انتخاب معیار تسلیم مناسب در تخمین وزن گل نقش اساسی دارد. در بررسی های تحلیلی انجام شده در زمینه پایداری چاه نفت، کارایی معیار تسلیم موگی–کولمب نسبت به دیگر معیارها تایید شده است که دلیل آن در نظر گرفتن تاثیر مناسب تنش اصلی میانی است. تاکنون به بررسی عددی این معیار پرداخته نشده است. در این پژوهش مدل رفتاری الاستیک–کاملا پلاستیک بر اساس معیار موگی-کولمب ایجاد و در نرم افزارFLAC2D اضافه شده است. برای صحت سنجی این مدل از داده های آزمایش سه محوره بر روی سنگ بازالت استفاده شد که نتایج نشان دهنده ی دقت قابل قبول مدل است. سپس مقایسه ای بین سه معیار تسلیم موهر-کولمب، موگی-کولمب و دراگر-پراگر براساس مطالعه موردی از داده های مکانیک سنگی میدان نفتی در کانادا استفاده شده است. دلیل انتخاب این سه معیار، تاثیر متفاوت نتش اصلی میانی در این معیارها است. با توجه به نتایج به دست آمده محدوده ی پلاستیک تعیین شده توسط مدل موگی-کولمب در محدوده ی فی مابین دو مدل دیگر است.کلید واژگان: پایداری چاه، وزن گل حفاری، مدل رفتاری، الاستو، کاملا پلاستیک، معیار موگی کولمب، روش عددیJournal of Aalytical and Numerical Methods in Mining Engineering, Volume:7 Issue: 14, 2018, PP 51 -59Summary : Wellbore instability can increase drilling time and sometimes leads to wells being side-tracked. Appropriate estimation of the weight of drilling mud can be mentioned as the key designing factor to ensure the mechanical stability of wellbores. Considering the elastoplastic behavior of the medium, yield criterion plays a key role in this analysis and estimation. Applying the Mohr-Coulomb criterion leads to underestimation of rock strength due to ignoring the effect of the intermediate principal stress. On the other hand, the Mogi-Coulomb yield criterion is able to consider the effect of the intermediate principal stress, while preserves the simplicity of the Mohr-Coulomb model. In this study, the elastic - perfectly plastic constitutive model is developed based on the Mogi-Coulomb criterion. Model predictions for some triaxial tests are compared with experimental data, and reasonable agreement is achieved. The proposed model is also applied for analyzing a wellbore stability problem and results are compared with two popular models, Mohr-Coulomb and Drucker-Prager, to investigate the effect of the intermediate principal stress.IntroductionThe simplicity of the Mohr-Coulomb criterion makes it as one the most popular models in geomechanical analysis. However, ignoring the effect of the intermediate principal stress can be mentioned as the main shortcoming of this model. On the other hand, the effect of the intermediate principal stress has been widely studied in experimental and analytical investigations. The Mogi-Coulomb yield criterion, not only overcomes this shortcoming, but also conserves the simplicity of the Mohr-Coulomb model. Alajmi and Zimmerman (2005) analytically showed the ability of Mogi-Coulomb criterion in considering the effect of the intermediate principal stress. This investigation showed that this criterion can introduce a more realistic estimation of rocks strength.
Methodology and Approaches : An elastic-perfectly plastic constitutive model is developed based on the Mogi-Coulomb yield criterion. The proposed model is implemented to FLAC. Verification is done by simulating some triaxial test data. Numerical example is also conducted to investigate the efficiency of the model.
Results andConclusionsResults of the numerical study shows that the Mohr-Coulomb criterion results in underestimation of rocks strength by ignoring the effect of the intermediate principal stress. On the other hand, the Drucker-Prager criterion leads to overestimation of the strength by considering identical effects for both intermediate and minimum principal stress. While the Mogi-Coulomb criterion introduces a more realistic estimation of the strength by moderating the effect of the intermediate principal stress.Keywords: Wellbore stability, Weight of drilling mud, Constitutive model, Elastic, perfectly plastic, Mogi, Coulomb criterion, FLAC -
تخمین مقدار تنش بر جا از پارامترهای مهم در طراحی سازه های زیرزمینی است. روش های مختلفی از جمله روش های غیر مستقیم با استفاده از مغزه حفاری برای رسیدن به این منظور وجود دارد. ازطرفی امروزه استفاده از انتشار آوایی در مکانیک سنگ در حال گسترش است.سنگ ها وقتی تحت تنش قرار می گیرند سیگنال های آکوستیکی منتشر می کنند،این پدیده انتشار آوایی نامیده می شود.استفاده از انتشار آوایی در تنش سنجی نیز به دلیل هزینه کم، آسانی و سرعت در آزمایشگاه، مورد توجه صنعت ژئوتکنیک واقع شده است. در روش تخمین تنش به کمک انتشار آوایی، از پدیده اثر کایزر استفاده می شود.اما هنوز جنبه های مختلف و تاثیر پارامترهای گوناگون در این روش نیازمند توجه و تحقیق بیشتر است. در این تحقیق به بررسی تاثیر پارامتر تخلخل به عنوان یکی از خواص فیزیکی نمونه در تخمین تنش به روش انتشار آوایی پرداخته شده است. وجود تخلخل، با ایجاد محیط نا همگن در نمونه سبب تاثیر در انتشار امواج فشاری و سیگنال های آکوستیکی می شود.بنابراین برای عدم تداخل تاثیر پارامترهای دیگر از نمونه های سنگ مصنوعی (ملات فرو سیمان) با دانه بندی ثابت و بدون حافظه تنش قبلی با ساختار یکنواخت استفاده شده است که تنها عامل متغیر درصد حفرات هوا به عبارتی دیگر درصد تخلخل در نمونه ها است.با القای تنش معین در آزمایشگاه و با زیابی آن با روش انتشار آوایی به بررسی تاثیر تخلخل بر اثر کایزر پرداخته شد.نتایج تحقیق مشخص کرد که ملات نیز تنش را درحافظه خود نگه می دارد و همچنین علاوه بر تخلخلی که به صورت غیر یکنواخت در نمونه وجود دارد ( تخلخل کارست مانند) که قابلیت بازیابی تنش را تاحد زیادی کم می کند و حتی از بین می برد، تخلخلی که به صورت یکنواخت نیز در نمونه پخش شده باشد هم روی دقت اثر کایزر تاثیر دارد.کلید واژگان: انتشارآوایی، تنش برجا، ملات فرو سیمان، خواص فیزیکی سنگ، اثر تخلخل در حافظه تنش
-
برآورد نرخ نفوذ ماشین در سنگ اولین و مهم ترین گام در پیش بینی زمان اجرای حفر مکانیزه تونل است. در این تحقیق پایگاه داده ای از اطلاعات حین حفر تونل گلاب ایجاد شده است. با توجه به فرمول های متعدد پیشنهادی برای محاسبه نرخ نفوذ، عملکرد هر کدام از مدل ها در پیش بینی نفوذ ماشین در ساختگاه تونل گلاب با مقادیر واقعی مقایسه شده است. در بین مدل های موجود مدل فرخ و گانگ دقت بالاتری از سایر مدل ها داشتند. همچنین با استفاده از اطلاعات پایگاه داده ایجاد شده، میزان تاثیر پارامترهای مختلف ژئومکانیکی بررسی شد که تاثیر فاصله داری درزه ها و RQD بیشتر از سایر پارامترها بود و مقاومت فشاری تک محوری تاثیر کمی بر مقدار نفوذ داشت. با استفاده از روش های مختلف تحلیل رگرسیون روابطی برای پیش بینی نرخ نفوذ ارائه شد که با توجه به دقت بالاتر روش SMO رگرسیون، رابطه به دست آمده از این روش به عنوان مدلی برای پیش بینی عملکرد ماشین پیشنهاد شد. همچنین با کمک روش های یادگیری ماشین و ساخت درخت تصمیم و با اولویت دهی به پارامترهای ژئومکانیکی موثرتر، یک سیستم طبقه بندی برای پیش بینی نرخ نفوذ پیشنهاد شده است.کلید واژگان: عملکرد ماشین، نرخ نفوذ، مدل پیش بینی، سیستم رده بندی، تونل گلاب
-
مدل کردن و شبیه سازی اثر پارامترها روی رفتار سنگ در طی چند دهه اخیر افزایش یافته است. امروزه شبیه سازی ابزار مهمی برای تحلیل هایی است که در شرایط آزمایشگاهی امکان انجام آن میسر نیست. از علل اصلی استفاده از مدلسازی عددی سوراخ کاری با لیزر می توان به عدم دسترسی به فشارهای جانبی بالاتر از شرایط آزمایشگاهی موجود، بالا رفتن هزینه های سوراخ کاری با قطر زیاد، عدم امکان تفکیک تنش و کرنش های مکانیکی و حرارتی از هم، ناشی از لیزر در آزمایشگاه و همچنین بررسی اثرات ثانویه لیزرکاری در سنگ اشاره کرد. در این تحقیق، از روش المان محدود برای بررسی تنش های حرارتی و مکانیکی ناشی از سوراخ کاری با لیزر ND:YAG در نمونه سنگ های مخازن هیدروکربوری استفاده شده است. برای این منظور از نرم افزار آباکوس (ABAQUS) برای تحلیل های حرارتی و مکانیکی استفاده شد. یک مغزه سنگ مدلسازی شد و خصوصیات حرارتی سنگ مخزن از قبیل هدایت حرارتی، ظرفیت گرمایی و چگالی به عنوان پارامترهای ورودی در نظر گرفته شد. پس از اعمال نرخ حفاری و مدلسازی لیزرکاری بر اساس آزمون های آزمایشگاهی و انطباق خروجی مدل با این آزمون ها، اثر فشارهای جانبی بالا روی لیزر سنگ مطالعه شد. نتایج نشان داد مدل عددی به کار گرفته شده تطابق خوبی با شرایط واقعی دارد. در اطراف سوراخ ایجاد شده، تنش حرارتی ناشی از لیزرکاری نسبت به تنش های مکانیکی ناشی از فشار جانبی کمتر است و توزیع تمرکز تنش در آن ارتباط زیادی با مقدار فشار در برگیرنده ی نمونه سنگ دارد.کلید واژگان: برش سنگ، لیزرکاری در سنگ، تنش حرارتی و مکانیکی، روش المان محدود نرم افزار آباکوسJournal of Aalytical and Numerical Methods in Mining Engineering, Volume:6 Issue: 12, 2017, PP 47 -55Summary: Modelling and simulation have increased in the study of rock engineering in the past decades. Numerical simulation is an important tool for analysis that is impossible to do in the laboratory. The main reasons for using numerical modeling in laser drilling which can be mentioned are lack of access to high confining pressure in the existing laboratory condition, increase in the cost of drilling in large diameter, differentiation mechanical and thermal stresses and strain caused by the laser in the laboratory, as well as important secondary effects in laser drilling on rock. In this study, a Finite Element Method (FEM) is used for understanding the thermal and mechanical stresses caused by the ND: YAG laser drilling in the reservoir rocks. For this purpose, ABAQUS code was employed to analyse the thermal and mechanical stresses. A numerical model of a core rock was simulated and thermal properties of a reservoir rock such as thermal conductivity, heat capacity and density were imported into the code. By entering drilling rate to the model, tests carried out in the lab were simulated and after conformity with them, high confining pressures were imposed.IntroductionLaser perforating is a new scientific approach to the generation of uniform holes in oil and gas reservoir wells at a selected pitch to improve the permeability of rocks. Thermal stress generated by differential thermal expansion of minerals and high-temperature gradient, breaks the bonds between the grains. In this range of temperature, physical and chemical changes occur that are associated with the process of spallation. Hence, Laser rack spallation is a complicated phenomenon depending on many factors. Using experimental studies to comprehend this phenomenon is merely expensive and time-consuming. Since there are not enough techniques to appraise some of the factors, they should be studied in the laboratory. On the other hand, numerical modelling provides simulative action of the factors which are difficult to be considered by experimental research. Many researchers have been examined the laser cutting process. In previous studies, researchers focused mainly on some factors to improve the cutting quality and assess the thermal stress levels around the cutting section. However, these studies were limited mainly laser cutting of rock and has not been examined the thermal and mechanical stress analysis in detail.
Methodology and Approaches: The finite element model has been used to simulate the thermal and mechanical stresses induced by laser drilling ND: YAG. For this investigation, some samples have been taken from a hydrocarbon reservoir in Ahvaz. For this purpose, ABAQUS software was used and thermal properties of reservoir rocks, such as thermal conductivity, density and heat capacity were considered.
Results andConclusionsResults of the numerical study show that the model has good agreement with the lab tests. Around the drilled holes, thermal stress induced by the laser is lower than the mechanical stress caused by confining pressure. And the distribution of the stress concentration has a high correlation with the amount of confining pressure.Keywords: Rock cutting, laser drilling in rock, thermal, mechanical stress, Finite Element Method, ABAQUS -
تحقیق حاضر، به دنبال آزمون کارآمدی مدل اولسن (1995) با ترکیب شاخص پیوتروسکی (2000) در پیش بینی بازدهی سهام شرکت های بورس اوراق بهادار و فرابورس ایران است. متغیر وابسته تحقیق، بازدهی سهام در دوره بعد و متغیرهای مستقل شامل تغییرات سود خالص، تغییرات جمع حقوق صاحبان سهام، تغییرات شاخص پیوتروسکی در دو دوره جاری و قبل و همچنین وقفه نخست متغیر وابسته است که با استفاده از داده های تابلویی (پانل) برای 94 شرکت طی سال های 1386تا 1392 و نرم افزار ایویوز و تکنیک آماری گشتاورهای تعمیم یافته (GMM) در پی آزمون فرضیه های تحقیق است. نتایج پژوهش حاکی از آن است که مدل اولسن ترکیب شده با شاخص پیوتروسکی با توجه به معناداری همه متغیرهای مستقل و نتایج آزمون والد، در پیش بینی بازدهی سهام شرکت ها کارآمد است. همچنین تغییرات شاخص پیوتروسکی در دوره جاری و قبل با بازدهی سهام شرکت ها در دوره بعد رابطه مثبت و معنادار داشتند.کلید واژگان: مدل اولسن، شاخص پیوتروسکی، پیش بینی بازدهی سهام، روش گشتاورهای تعمیم یافته (GMM)The present study sought to test the efficacy of the Ohlson model (1995) combination with Piotroski index (2000) to predict stock returns in Stock Exchange and OTC companies in Iran. The dependent variable is stock returns in the next period, and the independent variables are changes in net profit, changes in equities, changes in Piotroski index in both current and prior periods as well as the first lag in dependent variable which is using data from the Panel during the years 2007 to 2013 and Eviews software and Generalized Method of Moments (GMM) statistical technique, to test research hypotheses. The results indicate that considering significance of all other independent variables and the results of the Wald test, combination of the Ohlson model and Piotroski index, is efficient in predicting stock returns. Piotroski index changes in the current and prior period is significantly correlated with stock returns, as well.Keywords: Ohlson Model, Piotroski Index, Stock Return Prediction, Generalized Method of Moments (GMM)
-
رفتار مصالح تردی چون سنگ و بتن به دلیل وجود ریزترک ها همواره تحت تاثیر می باشد و در روند بارگذاری استاتیکی و دینامیکی برخلاف نظریه های شکست، رفتارهایی از خود نشان می دهند. لذا بررسی مکانیک شکست در این گونه مصالح به منظور بررسی سازه مهم می باشد. در این مقاله رفتارنگاری شکست بتن به عنوان یک سنگ مصنوعی به تشریح روش انتشار آوایی بررسی شده است. برای این منظور، نمونه های استوانه ای و مکعب مستطیلی بتن با یک طرح اختلاط سیمان و آب به منظور تولید نمونه همگن و ایزوتروپ ساخته شد. از نمونه های استوانه ای بر اساس استاندارد ISRM مقاومت تک محوره و برزیلی تعیین شد. با استفاده از روش تحلیلی پارامترهای مختلف امواج آوایی به دست آمده به بررسی شکست نمونه های مکعب مستطیلی ترکدار تحت آزمایش خمش سه نقطه ای پرداخته شد. با استفاده از تغییرات این پارامترها مواردی چون آغاز روند ایجاد ریزترک، توسعه ناحیه شکست و ترکیب ریزترک ها مشخص شد. با روش انتشار آوایی می توان رفتارنگاری مراحل نهایی شکست از شکل گیری ترک اصلی و رشد آن تا گسیختگی نهایی را برداشت و شناسایی کرد. از نتایج تحقیق اینکه تغییرات پارامترهای انرژی آزادشده و انرژی آزادشده در لحظه شکست مشخص نمود که بیشترین میزان انرژی آزادشده در لحظه شکست بوده و انرژی بعد از شکست اولیه به مراتب کمتر از انرژی لحظه شکست اولیه است که نشان دهنده رشد ترک اصلی به واسطه وجود ریزترک های موجود در نمونه بوده که مطابق با معیارهای انرژی شکست می باشد.کلید واژگان: انتشار آوائی، مکانیک شکست سنگ ترد، نمونه مکعب مستطیلی ترکدار بتن، آزمایش خمش سه نقطه ای
-
مقدار تنش برجا یکی از مهمترین پارامترها در طراحی سازه های زیرزمینی می باشد. روش های متداول اندازه گیری تنش برجا مانند روش شکست هیدرولیکی دارای دو ضعف عمده ی زمان و هزینه بر بودن می باشند، از این رو اندازه گیری تنش برجا به روش های غیر مستقیم در حال گسترش می باشد. از جمله روش های غیر مستقیم اندازهگیری تنش برجا روش های انتشار آوایی بوده که بر مبنای تئوری اثر کایزر استوار است. سنگ وقتی تحت تنش قرار میگیرد، از خود سیگنالهای صوتی منتشر می کند. این پدیده انتشار آکوستیک نامیده می شود و اثر کایزر به عنوان فقدان انتشار آکوستیک در سطوح تنش پایینتر از تنش ماکزیمم اعمال شده قبلی تعریف می شود. به عبارت دیگر تا زمانی که سنگ به سطح تنش پیشین خود نرسد، انتشار آکوستیکی قابل توجهی از خود نشان نمی دهد. عوامل متعددی در اثر کایزر موثر است که از جمله آنها می توان به زمان تاخیر، دما، فابریک سنگ، تخلخل، سطوح درزه و ناپیوستگی و به طور کلی ساختارهای زمین شناسی نام برد. در این مقاله بررسی اثر زمان تاخیر در اثر کایزر مورد توجه قرار گرفته است. به زمانی که بین عملیات گرفتن مغزه و آزمایش انتشار آوایی سپری می شود، زمان تاخیر اطلاق می شود. نمونه سنگ های آهک برای مطالعه انتخاب و پس از پیش بارگذاری، آزمایش انتشار آوایی با زمان تاخیر های مختلف بروی این نمونه ها انجام شد. نتایج نشان داد که نسبت تنش بازیابی شده به تنش پیشین تا یک محدوده زمانی، کمتر از یک و بعد از آن روند افزایشی داشته تا اینکه بعد از گذشت سه ماه از یک بیشتر می شود.
کلید واژگان: تخمین تنش برجا، انتشار آوایی، اثر کایزر، زمان تاخیر، مغار نیروگاهThe in-situ stress is one of the most important parameters in the design of underground structures. Conventional methods such as in-situ stress measurements using hydraulic fracturing method has two main disadvantages are time and cost of this methods. Acoustic emission is one of the indirect in-Situ stress measurement methods which is based on the theory of the Kaiser effect. When a rock is stressed, it release acoustic signals this phenomenon is called acoustic emission. Kaiser Effect is defined as lack of acoustic signals in the lower stress levels than the previous maximum stress level. In other words, as long as rock is not reached to the previous maximum stress level, do not show significant acoustic emission. Several factors affect on Kaiser Effect such as delay time, temperature, rock fabric, porosity, discontinuities, joints and geological structure. In this paper, effect of the delay time on Kaiser Effect has been presented. The time between coring operations and acoustic emission test is called delay time. The limestone rock is selected as main samples of test and after preloading, reloading and acoustic emission test were carried out with different delay times. The results showed that the felicity ratio is less than 1, when delay time is about 20 days and after three months has increased to be more than one.Keywords: in, situ stress measurement, Acoustic Emission, Kaiser Effect, Delay Time, Powerhouse cavern -
بررسی کارائی روش انتشار آوایی در رفتارنگاری شکست مواد تردفصلنامه مهندسی معدن، پیاپی 29 (زمستان 1394)، صص 119 -127یکی از جنبه های جدید مطالعاتی در حوزه مکانیک سنگ تحقیق روی مکانیک شکست و روش های تحلیلی آن است. روش های مختلفی به منظور رفتارنگاری و بررسی پارامترهای موثر در شکست توسعه و کاربردی شده اند. یکی از این روش ها که در سال های اخیر به دلیل ویژگی های منحصر بفرد بسیار مورد توجه محققین قرار گرفته و در حوزه بررسی های مکانیک شکست در مواد مختلف کاربردی شده، روش انتشار آوایی است. در این تحقیق با ارائه روش های بررسی شکست در مصالح ترد مثل سنگ به تشریح روش انتشار آوایی در این حوزه پرداخته شده است یکی از تحلیل های که در روش انتشار آوائی امکان پذیر است، تحلیل b-value است. در این تحقیق کارایی این روش در رفتارنگاری شکست سنگ بررسی شد؛ یک طرح اختلاط سیمان و آب برای تهیه نمونه های همگن و ایزوتروپ سنگ مصنوعی در نظر و نمونه ها قالب گیری شدند. پارامترهای فیزیکی و مقاومتی ملات با آزمایش هایی مانند مقاومت تک محوره و برزیلی بر اساس استاندارد (ISRM) تعیین شد. آزمایش خمش سه نقطه ای روی نمونه های مکمبی ملات انجام شد. در حین آزمون، داده های انتشار آوایی جمع آوری شد. سپس با استفاده از کد کامپیوتری نوشته شده تحلیل b-value انجام گرفت. نتایج تحقیق مشخص کرد، روش انتشار آوایی توانایی بالایی در بررسی مکانیک شکست با استفاده از تحلیل های مختلف روی پارامترهای متمایز به دست آمده از این روش را دارد. تحلیل b-value به دلیل این که یک معیار عددی در بررسی وقوع شکست است، قابلیت کاربردی شدن برای ایجاد یک سیستم اعلام هشدار در سازه های بزرگی اعم از سدها، پل های بتنی، پلکان های سنگی و خاکی و تونل ها را دارد.کلید واژگان: مکانیک شکست، روش انتشار آوائی، تحلیل b، value و آزمایش خمش سه نقطه ای بر روی نمونه مکعبی ملاتEvaluation of Acoustic Emission in Failure Monitoring of Brittle Materials (Artificial Rock)
-
بررسی تاثیر نوع اشباع در تنش های حرارتی و مکانیکی ناشی از سوراخ-کاری با لیزر در سنگ مخازن هیدروکربنیمشبک کاری با لیزردر استخراج هیدروکربورها در حال تحقیق می باشد. ازمزایای استفاده از لیزر در مشبک کاری می توان به افزایش تراوایی سنگ مخزن به دلیل ایجاد شکستگی اشاره نمود. تعدادی از مخازن هیدروکربوری در ایران در سازندهای متشکل از لایه های آهکی می باشد. لذا نمونه مورد بررسی از آهک لایه های نفتی بوده است. به منظور کامل کردن مطالعه در سنگ ها از یک نمونه گرانیت نیز استفاده شده است. در این تحقیق مدل المان محدود برای مدل سازی تاثیر نوع اشباع در تنش های حرارتی و مکانیکی ناشی از سوراخ کاری با لیزر ND:YAG در نمونه سنگاستفاده شده است. لذا نرم افزار آباکوس (ABAQUS) برای تحلیل های حرارتی و مکانیکی انتخاب شده و در آن، خصوصیات حرارتی سنگ مخزن از قبیل هدایت حرارتی، چگالی و ظرفیت گرمایی در نظر گرفته شده اند. نتایج تحقیق مشخص نمود که در نمونه سنگ های آهک و گرانیت، بیشترین تغییرات حرارت در حالت اشباع از آب می باشد. در صورتیکه تنش ماکزیمم ایجاد شده در اثر لیزرکاری در حالت خشک بیشتر از حالت های اشباع است. تنش ایجاد شده در سنگ با حرارت و انرژی ویژه حفاری رابطه عکس دارد. همچنین سنگ آهک نسبت به گرانیت حساسیت بیشتری در برابر تغییرات حرارت از خود نشان می دهد.
کلید واژگان: لیزرکاری، تنش حرارتی و مکانیکی، اشباع از آب و نفت، تحلیل عددی و آباکوسLaser perforating in rocks is a very complex phenomenon that its performance depends on many factors. Since it’s not possible to consider all of these factors in laboratory, numerical modeling is used. In this study, a finite element code (FEM) have been taken to model the thermal and mechanical stresses induced by laser drilling ND:YAG in the hydrocarbon reservoir rock samples. For this purpose the software ABAQUS was used to analyze the thermal and mechanical stresses induced by laser. It is found that Numerical models, show good agreement with the actual observation for holes with diameter of 2 millimeter. In addition, the larger the diameter of the hole is, the vaster the effective zone of stress concentration is. Therefore fracturing occurs in larger zone around the hole.Laser perforating in rocks is a very complex phenomenon that its performance depends on many factors. Since it’s not possible to consider all of these factors in laboratory, numerical modeling is used. In this study, a finite element code (FEM) have been taken to model the thermal and mechanical stresses induced by laser drilling ND:YAG in the hydrocarbon reservoir rock samples. For this purpose the software ABAQUS was used to analyze the thermal and mechanical stresses induced by laser. It is found that Numerical models, show good agreement with the actual observation for holes with diameter of 2 millimeter. In addition, the larger the diameter of the hole is, the vaster the effective zone of stress concentration is. Therefore fracturing occurs in larger zone around the hole.Keywords: laser perforating, thermal, mechanical stresses, saturation kinds, numerical analysis, ABAQUS
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.