Skip to main content
SUPERVISOR
Lohrasb Faramarzi,Hamid Hashemalhosseini,Alireza Baghbanan
لهراسب فرامرزي (استاد مشاور) حميد هاشم الحسيني (استاد راهنما) عليرضا باغبانان (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mohsen Khoshkam
محسن خوشکام

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده معدن
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1388

TITLE

Influence of microscopic and macroscopic properties of crystalline intact rocks on resistance fatigue
Rock formations, as well as rock structures, are subjected to both static and dynamic loads. Dynamic forces are intermittently applied through earthquakes, rock bursts, rock blasting, drilling and traf?c. Mechanical properties of rocks under dynamic loading condition are obviously different from static loading condition. In recent rock engineering designs, greater attention is focused on the behaviour of rock in dynamic loading, fatigue loading (cyclic loading), under varying strain-rate conditions, and in the post-failure state. The study of rock behaviour under dynamic conditions is of special interest since the diverse dynamics signi?cantly in?uence rock properties. It i know that different materials show different responses under dynamic loading conditions. Some of these material become stronger and more ductile, while other become weaker and more brittle. Better understanding of cyclic fatigue in dynamic loading conditions could assist planners i preparing a more rational design that would eliminate remature failures. It could aid i earthquake, rock burst prediction and control research. Knowledge of fatigue characteristics could also help improve rock-breaking methods. In the literature there are a few works on evaluating the behavior of rocks under compression cyclic loading. During the past few years, considerable efforts have been made to study the response of rock to cyclic loading. It was reported that the fatigue properties of rock material were dependent o the maximum stress, amplitude, loading waveform and frequency, etc. In this research work the behavior of rocks under completely reversed loading condition (tension-compression) has been investigated by developing a new apparatus based on commonly laboratory fatigue test in metals. A set of laboratory experiments have been conducted on two crystalline marble rocks (maroon and green marble) with two different grain sizes and fatigue phenomenon are determined. Rock sample size were 11 mm diameter and 120 mm length. Totally Eighty samplefromtwotypeof rockwas prepared and Seventy fatigue testwere carried outin this research work and thefatiguecurvewerelottedforeachtypeof rock. Also the endurance limit may be detected which cannot be determined in ordinary cyclic loading tests on rocks in previous works. It Can be seen that the crystalline rocks in special the stress range under cyclic loading remains stable and are not broken ,therefor we can say that this type of rocks have endurance limit. The obtained stress endurance limit range for maroon marble and green marble are (4-6) Mpa and (7-10) Mpa respectively. The results show that there is a great influence of grain size on fatigue behavior of rocks. With increasing the grain size the rock becomes more liable to fatigue crash. Also fatigue strength of maroon marble is more scattered than the green marble mainly due to the anisotropy effect in mechanical properties of maroon marble.
چکيده سازندهاي سنگي به همان اندازه سازه هاي سنگي تحت تاثير بارهاي ديناميکي و استاتيکي قرار دارند. بارهاي ديناميکي بطور متناوب در اثر زمين لرزه هاي بزرگ، انف جار سنگ، آتشباري، حفاري و ترافيک ايجاد مي شوند. خصوصيات مکانيکي سنگ، تحت تاثير بارهاي ديناميکي و متناوب بطور مشخص مي تواند با خصوصيات آن تحت بارهاي استاتيکي بخصوص در مورد بارهاي متناوب و دوره اي متفاوت باشد. درتحقيقات قبلي رفتار سنگ تحت تاثير بارگذاري متناوب فشاري مورد بررسي قرار گرفته است ، در اين کار تحقيقاتي رفتار سنگها تحت تاثير بارگذاري کاملا معکوس شونده (کشش – فشار) و به کمک دستگاه تست خستگي ساخته شده بر اساس تست رايج خستگي فولاد مورد ارزيابي قرار گرفته است. از دو نمونه سنگ کريستالين آهکي(مرمريت مارون و مرمر سبز) با اندازه دانه بندي متفاوت جهت بررسي پديده خستگي در سنگ با اين روش استفاده شد. نمونه هاي سنگي آماده شده براي آزمايش خستگي سنگ در اين تحقيق داراي قطر 11 ميليمتر و طولي برابر 120 ميليمتر بودند. 35 تا 40 نمونه از هر نوع سنگ جهت اجراي آزمايش خستگي آماده شد و70 آزمون خستگي اجرا شده است. در ادامه نمودارهاي مقاومت خستگي در برابر تعداد سيکل تا لحظه شکست براي هر کدام از سنگها رسم شد. اين نوع آزمايش امکان ارزيابي وجود ويا عدم وجود حدتحمل در سنگها و تعيين مقدار آن را به دليل نحوه اجراي آزمايش دارا ميباشد. اين در حالي است که روشهاي قبلي بررسي پديده خستگي در سنگها اين توانايي را نداشتند. ديده مي شود که سنگهاي کريستالين مرمريت مارون و مرمر سبز در بازه تنش خاصي تحت بارگذاري متناوب پايدار باقي مانده و شکسته نمي شوند? از اينرو ميتوان گفت اين سنگها به ترتيب در بازه تنشي (6-4) و(10-7) مگا پاسکال داراي حد تحمل هستند. نتايج بدست آمده نشانگر تاثير زياد اندازه دانه هاي سنگ بر روي پديده خستگي در سنگها ميباشد. در اين تحقيق با افزايش اندازه دانه ها،سنگ مورد نظر نسبت به شکست خستگي مستعدتر ميشود. همچنين با توجه به نمودارهاي رسم شده ? پراکندگي داده ها در سنگ مرمريت مارون بيشتر از سنگ مرمر سبز مي باشد و اين مي تواند به دليل ناهمسانگردي توزيع دانه بندي سنگ مرمريت مارون نسبت به مرمر سبز باشد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی