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

Abstract

بررسی شکست توده‌های سنگی، یکی از مسایل مهم در مهندسی معدن است که اغلب از دو جنبه متفاوت مورد توجه قرار می‌گیرد: یکی شکست آسان‌تر توده‌ها به منظور استحصال ارزان‌تر و دیگری جلوگیری از شکست توده‌ها برای اجتناب از خسارت‌های 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 می‌‌شود. نتایج آزمایشگاهی نشان می‌دهد که هر چقدر ابعاد قطعه بزرگ‌تر شود، مقادیر چقرمگی شکست که بیان‌گر میزان مقاومت سنگ در برابر رشد ترک است، نیز بیشتر می‌‌شود. بنابراین برای محاسبه شکست توده‌های 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 ترم‌های مرتبه بالاترِ روابط تنش اطراف ترک استفاده شده است. در انتها نشان داده می‌شود که معیار مذکور قابلیت بررسی شکست قطعات با ابعاد مختلف در حالت بارگذاری مرکب کششی-برشی را دارد.