بررسی مکانیزم شکست دیسک های شبه سنگی حفره دار در آزمون برزیلی

بررسی و شناخت رفتار تغییر شکل نمونه های سنگ ترد در طول بارگذاری و تاثیر آن در مکانیزم آسیب و توسعه آن حایز اهمیت است. روش های مختلفی برای رفتارنگاری آسیب و شکست مصالح ارایه و بسط داده شده است. از بین آن ها، روش انتشار آوایی به علت داشتن ویژگی های منحصربه فرد و توانایی رفتارنگاری جامع در سال های اخیر مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است. در این تحقیق، مکانیزم شکست نمونه های شبه سنگی حفره دار با استفاده از آزمون برزیلی توصیف شده است. هدف این مقاله، بررسی مکانیزم شکست و تاثیر آن روی مقاومت کششی با استفاده از دو روش عددی المان مجزا (DEM) با نرم افزار UDEC و اجزای محدود (FEM) با نرم افزار RFPA است. در این تحقیق، تاثیر اندازه و موقعیت قرارگیری حفره ها بر الگوی شکست و مقاومت کششی نمونه بررسی شده است. بدین منظور، تعدادی مدلسازی عددی با تخلخل های مختلف برای شبیه سازی آزمون برزیلی انجام شد. شکست کششی معمولا از بالا یا پایین حفره شروع می شود و ترک ها تا سطح تماس نمونه و فک، گسترش می یابند. نتایج این تحقیق نشان می دهد که مدل های ساخته شده با نرم افزار UDEC و RFPA از لحاظ الگوی شکست و رشد ترک با آزمون های آزمایشگاهی، مطابقت قابل قبولی دارند. همچنین با افزایش تخلخل، مقاومت کششی، رخداد آوایی و انرژی تولید شده به صورت نمایی کاهش می یابند. مدلسازی عددی، مقدار مقاومت کششی نمونه های شبه سنگی را به دلیل حل کرنش مسطحه، کمتر از آزمون های آزمایشگاهی تخمین می زند.