بررسی ابعاد در شکست قطعات سنگی در حالت بارگذاری ترکیبی کششی - برشی

بررسی شکست توده های سنگی، یکی از مسایل مهم در مهندسی معدن است که اغلب از دو جنبه متفاوت مورد توجه قرار می گیرد: یکی شکست آسان تر توده ها به منظور استحصال ارزان تر و دیگری جلوگیری از شکست توده ها برای اجتناب از خسارت های ناشی از تخریب معادن. برای این منظور لازم است تا میزان مقاومت مواد سنگی در برابر رشد ترک مورد توجه قرار گیرد. بنابراین در این مقاله، رفتار شکست یک نوع سنگ (مرمریت قروه) در حالت بارگذاری مرکب کششی-برشی با استفاده از قطعات دیسکی شکل با ابعاد مختلف به صورت آزمایشگاهی بررسی می شود. نتایج آزمایشگاهی نشان می دهد که هر چقدر ابعاد قطعه بزرگ تر شود، مقادیر چقرمگی شکست که بیان گر میزان مقاومت سنگ در برابر رشد ترک است، نیز بیشتر می شود. بنابراین برای محاسبه شکست توده های بزرگ سنگی باید ارتباط بین مقادیر چقرمگی شکست با ابعاد قطعه را دانست. بنابراین، معیاری ارائه شد تا بتوان با کمک آن شرایط شکست قطعات با ابعاد مختلف را تخمین زد. این معیار بر اساس معیار بیشینه تنش محیطی استوار است و در آن از ترم های مرتبه بالاتر روابط تنش اطراف ترک استفاده شده است. در انتها نشان داده می شود که معیار مذکور قابلیت بررسی شکست قطعات با ابعاد مختلف در حالت بارگذاری مرکب کششی-برشی را دارد.