مدل‌سازی عددی اثر توام اندازه نمونه و نرخ بارگذاری بر مقاومت کششی دینامیکی سنگ

Abstract

نرخ بارگذاری و اندازه نمونه دو عامل تاثیرگذار هنگام اندازه‌گیری مقاومت‌کششی مصالح سنگی هستند. مطالعه اثر همزمان این دو عامل برای طراحی بهتر سازه‌های سنگی تحت بارگذاری دینامیکی ضرورت دارد. با این وجود مطالعات محدودی در این زمینه انجام شده است. در این پژوهش اثر اندازه نمونه بر مقاومت دینامیکی کششی سنگ دارای شکاف با مدل‌سازی عددی آزمایش هاپکینسون با استفاده از روش ترکیبی المان‌محدود و المان‌گسسته و با کمک آنالیز ابعادی مورد بررسی قرار گرفته است. نتیجه حاکی از آن است که اثر اندازه دینامیکی با اثر اندازه استاتیکی متفاوت می‌باشد و اگرچه در نرخ‌های بارگذاری پایین مقاومت با افزایش اندازه نمونه کاهش می‌یابد اما در نرخ‌های بارگذاری بالا به دلیل وجود اثرات اینرسی و نرخ بارگذاری، مقاومت در یک نرخ بارگذاری ثابت ابتدا با افزایش اندازه نمونه افزایش می‌یابد اما در نهایت به مقداری ثابت می‌رسد و مستقل از اندازه نمونه می‌شود.