تعیین ثابت الاستیک تودهسنگ با استفاده از مدلسازی عددی ناپیوسته و صحتسنجی نتایج آن با روابط تحلیلی
نویسندگان
1 دانشگاه صنعتی شاهرود
2 گروه آموزشی مهندسی معدن-دانشکده مهندسی معدن-دانشگاه صنعتی امیرکبیر-شهر تهران-ایران
doi
چکیده
در این مقاله، تعیین ضرایب الاستیک تودهسنگهای درزهدار با استفاده از روش عددی ناپیوسته مورد مطالعه قرار گرفته است. بدین منظور، مدلسازی محیط ناپیوسته تودهسنگ حاوی دسته درزهها با آرایشهای مختلف (یک دسته درزه افقی، یک دسته درزه قائم، دو دسته درزه افقی و قائم، دو دسته درزه متعامد چرخش داده شده و دو دسته درزه غیرمتعامد) با استفاده از نرمافزار یودک (UDEC) انجام شده و با اعمال نوع خاصی از شرایط مرزی (تنشهای مرزی)، مقادیر کرنشهای ایجاد شده در مدل محاسبه شد. سپس، این نتایج در ماتریسهای انطباق محیط معادل جایگذاری شده و ضرایب الاستیک تودهسنگ شامل مدول الاستیک در جهات مختلف و نسب پواسون بصورت برگشتی محاسبه شد. بمنظور صحت سنجی این فرآیند، نتایج حاصل از محاسبات برگشتی ضرایب الاستیک تودهسنگ معادل با استفاده از مدل عددی محیط ناپیوسته برای آرایشهای خاص ناپیوستگیها با روابط تحلیلی مقایسه شد. در نهایت، این روش برای تعیین ضرایب الاستیک تودهسنگ آنیزتروپ تحت تنش محصور کننده (حالت فاقد راهحل تحلیلی) تحت زوایای مختلف و ابعاد مختلف دامنه بکار گرفته شد. نتایج حاصل از این مطالعه نشان میدهد که برای عمده آرایشهای ناپیوستگیها، انطباق بسیار خوبی بین ضرایب الاستیک محاسبه شده با روش برگشتی مبتنی بر مدلسازی ناپیوسته و روشهای تحلیلی وجود داشته و در عمده موارد، خطای نسبی بین این دو روش بین 4 الی 6 درصد است. این انطباق حاکی از کارآیی محاسبات برگشتی مبتنی بر روش عددی ناپیوسته بوده و از این روش میتوان برای تعیین ضرایب الاستیک تودهسنگ معادل بویژه برای حالات فاقد روابط تحلیلی استفاده نمود.
