بررسی اثر مدول الاستیسیته و فشار جانبی روی چقرمگی شکست مود I نمونه های گچی

سه مود جابجایی ترک وجود دارد. مود اول یا حالت بازشدگی که سطوح ترک در جهت عمود بر سطح ترک جدا می­شوند. مود دوم یا  حالت برشی که در این حالت جابجایی وجوه ترک در صفحه ترک ولی عمود بر جبهه ترک می­باشد و مود سوم یا حالت  لغزش و پاره­شدگی است که در این حالت جابجایی وجوه ترک در صفحه ترک و موازی با جبهه ترک است. برخی کاربردهای مکانیک شکست سنگ در شکست هیدرولیکی، برش و انفجار در سنگ، حفاری مکانیزه، پایداری شیروانی سنگی و  خردایش مواد معدنی است. هدف اصلی این تحقیق بررسی اثر مدول الاستیسیته و فشار جانبی بر روی چقرمگی شکست مود اول استوانه­های توخالی جدار ضخیم گچی می­باشد و چاه نفت در آزمایشگاه شبیه­سازی می­شود. برای انجام آزمایش روی نمونه­های مصنوعی گچی به قطر خارجی 73 میلی­متر و قطر داخلی 25 میلی­متر و ارتفاع 150 میلی­متر دو ترک مصنوعی با ابعاد مشخص به صورت متقارن ایجاد شد. آنگاه بر روی نمونه­ها تنش سه­محوری اعمال و فشار لازم برای گسیختگی نمونه­های دارای ترک­های مصنوعی اندازه­گیری شد. پنج آزمایش سه­محوری برای بررسی اثر مدول الاستیسیته و شش آزمایش سه­محوری برای بررسی اثر فشار جانبی بر روی چقرمگی شکست مود اول  انجام گردید. نتایج تحقیق نشان می­دهد چقرمگی شکست با افزایش مدول الاستیسیته و فشار جانبی افزایش می­یابد، هم­چنین تاثیر مدول الاستیسیته روی چقرمگی شکست بیش­تر است. رابطه چقرمگی شکست با مدول الاستیسیته غیر خطی، و رابطه چقرمگی شکست با فشار جانبی خطی است.

کلیدواژه ها:

چقرمگی شکست ، مود I ، مدول الاستیسیته ، فشار جانبی ، نمونه گچی