نوع مقاله: علمی - پژوهشی

نویسندگان

دانشگاه تربیت مدرس

چکیده

یکی از جنبه ‌های جدید مطالعاتی در حوزه مکانیک سنگ تحقیق روی مکانیک شکست و روش‌های تحلیلی آن است. روش‌های مختلفی به منظور رفتارنگاری و بررسی پارامترهای مؤثر در شکست توسعه و کاربردی شده‌اند. یکی از این روش‌ها که در سال‌های اخیر به دلیل ویژگی‌های منحصر بفرد بسیار مورد توجه محققین قرار گرفته و در حوزه بررسی‌های مکانیک شکست در مواد مختلف کاربردی شده، روش انتشار آوایی است. در این تحقیق با ارائه روش‌های بررسی شکست در مصالح ترد مثل سنگ به تشریح روش انتشار آوایی در این حوزه پرداخته شده است یکی از تحلیل‌های که در روش انتشار آوائی امکان‌پذیر است، تحلیل b-value است. در این تحقیق کارایی این روش در رفتارنگاری شکست سنگ بررسی شد؛ یک طرح اختلاط سیمان و آب برای تهیه نمونه‌های همگن و ایزوتروپ سنگ مصنوعی در نظر و نمونه‌ها قالب‌گیری شدند. پارامترهای فیزیکی و مقاومتی ملات با آزمایش‌هایی مانند مقاومت تک‌محوره و برزیلی بر اساس استاندارد (ISRM) تعیین شد. آزمایش خمش سه نقطه‌ای روی نمونه‌های مکمبی ملات انجام شد. در حین آزمون، داده‌های انتشار آوایی جمع‌آوری شد. سپس با استفاده از کد کامپیوتری نوشته شده تحلیل b-value انجام گرفت. نتایج تحقیق مشخص کرد، روش انتشار آوایی توانایی بالایی در بررسی مکانیک شکست با استفاده از تحلیل‌های مختلف روی پارامترهای متمایز به‌دست آمده از این روش را دارد. تحلیل b-value به‌دلیل این‌که یک معیار عددی در بررسی وقوع شکست است، قابلیت کاربردی شدن برای ایجاد یک سیستم اعلام هشدار در سازه‌های بزرگی اعم از سدها، پل‌های بتنی، پلکان‌های سنگی و خاکی و تونل‌ها را دارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Evaluation of Acoustic Emission in Failure Monitoring of Brittle Materials (Artificial Rock)

نویسنده [English]

  • M Ahmadi

چکیده [English]

The growing demand for minerals including coal in industries and development lead to the need for extraction in depths which therefore complicates the extraction mechanism. Dynamic activities also results in rock burst and rock throwing from excavation periphery. These phenomena are important factors which threaten the safety and cause damage to the support system and equipment. Various monitoring and warning have been developed, which seismic methods are preferred because of dynamic nature of the activities. Microseismic and acoustic emission methods are advantageous with unique application due to the nature of dynamics activity, the possibility to study the failure process, its mechanisms and location of the source. This research attempts to describe microseismic and acoustic emission methods and investigate their applicability. Key role playing parameters in these methods are reviewed to improve the logging data. The analytical methods and interpretation of the logged data are presented. Other applications of this method in the dynamic activities in a coal mine monitoring are discussed. The results reveal micro seismic and acoustic emission methods are preferred to the others as fast, accurate, three dimensional, remote and simultaneous logging approaches.

کلیدواژه‌ها [English]

  • fracture mechanics
  • Acoustic emission
  • Analysis of b-Value
  • Three-point bending test