اخبار و اعلانات
آمار
| تعداد نشریات | 20 |
| تعداد شمارهها | 421 |
| تعداد مقالات | 3,476 |
| تعداد مشاهده مقاله | 5,216,011 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 3,567,106 |
مطالعه آزمایشگاهی رفتار ترک در نمونههای دو مادهای شبهسنگی تحت خمش سهنقطهای | ||
| نشریه مهندسی منابع معدنی | ||
| مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 22 آذر 1404 | ||
| نوع مقاله: علمی-پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.30479/jmre.2025.22288.1743 | ||
| نویسندگان | ||
| مصلح افتخاری* 1؛ احسان قویمی2؛ حمیدرضا نجاتی2 | ||
| 1گروه مکانیک سنگ دانشکده فنی و مهندسی دانشگاه تربیت مدرس | ||
| 2بخش مهندسی معدن، دانشکده معدن و مواد، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران | ||
| تاریخ دریافت: 14 تیر 1404، تاریخ بازنگری: 31 مرداد 1404، تاریخ پذیرش: 26 شهریور 1404 | ||
| چکیده | ||
| بررسی مکانیزم انتشار ترک در نمونههای دو مادهای به دلیل تفاوت در خواص مکانیکی و وجود فصل مشترک، از اهمیت ویژهای در مهندسی سنگ و مکانیک شکست برخوردار است. در این پژوهش، رفتار شکست و گسترش ترک در نمونههای دو مادهای شبهسنگی با استفاده از آزمون خمش سهنقطهای دارای ترک اولیه با نرخ بارگذاری 5/0 میلیمتر بر دقیقه مورد مطالعه قرار گرفت. دو ماده با خواص مکانیکی متمایز انتخاب شدند: ماده ۱ (ترکیب سیمان و آب) با مقاومت فشاری تک محوره 52/34 MPa و چقرمگی شکست 47/0 MPa.m0.5؛ و ماده ۲ (ترکیب سیمان، گچ و آب) دارای مقاومت فشاری تک محوره 63/18 MPa و چقرمگی شکست 17/0 MPa.m0.5. نمونههای دو مادهای با ضخامتهای مختلف (مساوی، ماده ۱ ضخیمتر، ماده ۲ ضخیمتر) و ترک اولیه در یکی از دو ماده ساخته شدند. نتایج نشان داد که در نمونههایی با ترک در ماده ۱ (مقاومتر)، ترک بدون انحراف یا توقف در فصل مشترک، مستقیماً وارد ماده ۲ (ضعیفتر) میشود. در مقابل، در نمونههایی با ترک در ماده ۲، ترک پس از رسیدن به فصل مشترک، ابتدا در امتداد آن گسترش یافته و سپس وارد ماده ۱ میشود. همچنین، در مواردی که ضخامت ماده ۲ برابر یا بیشتر از ماده ۱ باشد و ترک در ماده ۲ قرار گیرد، نمودار نیرو-جابجایی دو پیک نیرو را نشان میدهد که بیانگر دو مرحله شکست است. این مطالعه نقش کلیدی فصل مشترک و ضخامت نسبی مواد در کنترل مکانیزم شکست را تأیید میکند و نتایج آن برای طراحی ایمن سازههای سنگی و زیرسطحی قابلاستفاده است. | ||
| کلیدواژهها | ||
| انتشار ترک؛ نمونههای دو مادهای؛ فصل مشترک؛ آزمون خمش سهنقطهای؛ چقرمگی شکست؛ مواد شبهسنگی | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Experimental Study of Crack Behavior in Bimaterial Rock-like Specimens under Three-Point Bending | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Ehsan Ghavimi2؛ Hamidreza Nejati2؛ | ||
| 2Department of Mining Engineering, Faculty of Mining and Materials, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| The propagation of cracks in bimaterial rock-like specimens, influenced by differences in mechanical properties and the presence of an interface, is critical in rock engineering and fracture mechanics. This study experimentally investigates crack propagation and fracture behavior in such specimens using three-point bending tests with an initial crack. Two materials with distinct mechanical properties were selected: Material 1 (cement and water) with a compressive strength of 34.52 MPa, tensile strength of 3.19 MPa, elastic modulus of 21.08 GPa, and fracture toughness of 0.47 MPa·m^0.5; and Material 2 (cement, gypsum, and water) with a compressive strength of 18.63 MPa, tensile strength of 1.82 MPa, elastic modulus of 7.69 GPa, and fracture toughness of 0.17 MPa·m^0.5. Single-material and bimaterial specimens with varying thicknesses and initial crack locations (in Material 1 or Material 2) were prepared. Results indicate that in specimens with the crack in Material 1 (stronger), the crack propagates directly into Material 2 (weaker) without significant deviation or arrest at the interface. Conversely, in specimens with the crack in Material 2, the crack first propagates along the interface before penetrating Material 1. When the thickness of Material 2 is equal to or greater than that of Material 1 and the crack is in Material 2, the force-displacement curve exhibits two force peaks, indicating a two-stage fracture process. These findings highlight the critical role of the interface and relative material thickness in controlling fracture behavior, offering valuable insights for the safe design of rock and underground structures. | ||
| کلیدواژهها [English] | ||
| Crack propagation, Bimaterial specimens, Interface, Fracture toughness, Three-point bending test, Rock-like materials | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 4 |
||