به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "non-linear failure envelop" در نشریات گروه "مهندسی معدن"

تکرار جستجوی کلیدواژه «non-linear failure envelop» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»
جستجوی non-linear failure envelop در مقالات مجلات علمی
  • سید احمد مهری شال*

    اگرچه رفتار مقاومتی سنگ ها تحت تاثیر حالت تنش سه بعدی قرار دارد اما به دلیل محدودیت های موجود در زمینه اجرای آزمایش های سه محوره واقعی بر روی نمونه ها، همچنان معیارهای شکست دوبعدی کاربرد گسترده ای در مکانیک سنگ دارند. معیار موهر - کولمب یکی از پرکاربردترین معیارهای تیوری برای ارزیابی شکست سنگ است. آزمایش ها نشان می دهند که رفتار مقاومتی سنگ ها در دامنه وسیع تنش های محصورکننده، کاملا غیرخطی است. به دلیل ضعف معیارهای تیوری در برآورد رفتار غیرخطی سنگ ها، برخی روابط تجربی ارایه شده است که ارزیابی بهتری از رفتار مکانیکی سنگ ها تحت حالات مختلف تنش و تغییر شکل فراهم می آورند؛ اما استفاده آگاهانه از روابط تجربی نسبتا دشوار است زیرا پارامترهای به کاررفته در این معیارها عموما دارای مفاهیم فیزیکی مشخصی نیستند؛ بنابراین ارایه یک روش تحلیلی برای محاسبه دقیق تر ضابطه معیار شکست که بر مبنای محاسبات ریاضیاتی استوار بوده و از ضرایب یا پارامترهای فیزیکی ملموس استفاده می کند، می تواند موجب بهبود عملکرد معیار شکست موهر کولمب برای سنگ ها شود. در این تحقیق ابتدا با حل دستگاه معادلات عمومی دسته دوایر شکست موهر و محاسبه جواب غیرعادی آن، معادله ی پوش غیرخطی دوایر شکست سنگ بکر به صورت تحلیلی محاسبه شده است. در ادامه، به کمک یک کد کامپیوتری، روش جدید در کنار روش خطی کولمب و روش تجربی هوک - براون به صورت یک نرم افزار کامپیوتری پیکربندی شده است؛ به طوری که امکان کاربرد، اعتبار سنجی و مقایسه نتایج روش های مختلف به کمک داده های آزمایشگاهی به سادگی فراهم شود. روش ارایه شده در این تحقیق ازنظر سادگی محاسبه پارامترهای ورودی، دقت نتایج و ارایه معادله غیرخطی پوش شکست برحسب تنش برشی و تنش عمودی وارد بر صفحه شکست نسبت به روش های پیشین برتری نسبی دارد.

    کلید واژگان: پوش شکست غیرخطی, معیار برشی سنگ بکر, حل معادله دسته دوایر موهر
    Seyedahmad Mehrishal *

    Summary:

    It is demonstrated that the mechanical behavior of rocks is a function of the 3D stress state. But the limitations in the true-triaxial compression test have resulted in more use of the two-dimensional failure criteria in rock mechanics. Mohr-Coulomb criterion is the most applicable theoretical criterion in rock mechanics but the calculation of the equation of the failure envelope is still the main matter in this regard.

    Introduction

    The failure criterion of intact rocks is a matter of fundamental importance in rock engineering design and a substantial amount of research on the failure criteria of intact rock has been developed during the past years. Among them all, one of the most significant suggestions was made by Mohr and Coulomb. The major limitation of the Coulomb criterion is that it is a linear criterion and expresses the strength of the rock as a linear function of confining pressure or normal stress. On the other hand, a large amount of experimental observation suggests that Mohr failure envelopes of most of the intact rocks and soils are not linear, particularly under relatively low or extremely high amounts of confining stresses. In addition, difficulties involved in developing a theoretical model which satisfactorily predicts non-linear behavior of intact rocks under different stress conditions led engineers to propose some empirical relationships between principal stresses or between shear and normal stresses at failure. But for practical applications, it is more important, how easily the parameters of a strength criterion can be obtained in the field and whether corresponds to the applied field situation by the specific field conditions which empirical criterion was developed. Then, this article aims to present a simple and accurate analytical procedure for calculating Mohr failure envelop based on at least three triaxial experiment data obtained from core samples.
     

    Methodology and Approaches:

    Finding the equation of the tangent of the general equation of a curve set is a solved problem in mathematic. Then, in rock mechanics, if we consider the system equations of Mohr’s circles as a general differential equation, the unusual answer of this differential equation is the equation of cover curve (or failure envelop) of Mohr circles which is known as failure criterion. In mathematics, the abnormal (or unusual) answer (or solution) of the first-order differential equation is a curve that is tangent to all curves generated from the general equation. Then, by finding a correlation between centers and radius of circles, substituting the parameters and few mathematical calculations the new non-linear Mohr’s failure envelope can be expressed by a parabolic equation.

    Results and Conclusions

    The proposed theoretical failure criterion in this paper follows Mohr’s hypothesis and is expressed in functional form τ = f (σ). in order to compare the new proposed model by Hoek-Brown and Coulomb linear model a computer code was developed to plot all of these criteria in a same τ-σ coordinate system. The results obtained from the new parabolic Mohr failure envelope have good accordance with the data points presented by the Hoek-Brown failure criterion. It should be noted that the new technic directly results from the failure equation while the Hoek-Brown model only represents the locus of data points of the normal and shear stresses on the failure plane.

    Keywords: Non-linear failure envelop, rock shear strength, Mohr circle’s equation sets
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال