مطالعه و تحلیل فرآیند شکست سنگ توف بر اساس آزمون های آزمایشگاهی و مدلسازی عددی سه بعدی

فرایند شکست بسته به شرایط تنش و جنس سنگ، متفاوت است و این موضوع در پایداری سازه ها اهمیت زیادی دارد. یکی از تکنیک‏های بررسی فرآیند شکست انجام آزمایش سه محوره است. در این تحقیق هدف به دست آوردن راستا و فرآیند شکست نمونه های سنگ توف ریولیتی در شرایط تنش های جانبی متفاوت در آزمایشگاه و سپس مطالعه جزئیات فرآیند شکست در مدل عددی ساخته شده با روش تفاضل محدود سه بعدی است. راستا و نحوه شکست سنگ در آزمایشگاه، تحت تاثیر تنش‏های همه جانبه مورد بررسی قرار گرفت و مشخص شد که با افزایش تنش جانبی، زاویه شکست از حالت قائم به مایل تغییر می‏کند. سپس مدل عددی با داده های آزمایشگاهی کالیبره گردید و در مدل عددی، جزئیات فرآیند شکست که در آزمایشگاه قابل مشاهده نیست، تجزیه و تحلیل شد. بررسی ها نشان داد راستای گسیختگی و جزئیات فرآیند شکست، از تجمع کرنش های پلاستیک در مرکز نمونه شروع شده و تا تبدیل شدن به صفحه گسیختگی برشی ادامه می یابد. هم چنین مدل عددی با دقت بسیار بالا با آزمایش های آزمایشگاهی تطابق نشان داد.