بررسی روند شکست مصالح ترد با استفاده از پارامترهای روش انتشار آوایی

رفتار مصالح تردی چون سنگ و بتن به‌دلیل وجود ریزترک‌ها همواره تحت تاثیر می باشد و در روند بارگذاری استاتیکی و دینامیکی برخلاف نظریه‌های شکست، رفتارهایی از خود نشان می‌دهند. لذا بررسی مکانیک شکست در این‌گونه مصالح به‌منظور بررسی سازه مهم می‌باشد. در این مقاله رفتارنگاری شکست بتن به‌عنوان یک سنگ مصنوعی به تشریح روش انتشار آوایی بررسی شده است. برای این منظور، نمونه های استوانه ای و مکعب مستطیلی بتن با یک طرح اختلاط سیمان و آب به‌منظور تولید نمونه همگن و ایزوتروپ ساخته شد. از نمونه های استوانه ای بر اساس استاندارد isrm مقاومت تک‌محوره و برزیلی تعیین شد. با استفاده از روش تحلیلی پارامترهای مختلف امواج آوایی به‌دست آمده به بررسی شکست نمونه های مکعب مستطیلی ترکدار تحت آزمایش خمش سه‌نقطه‌ای پرداخته شد. با استفاده از تغییرات این پارامترها مواردی چون آغاز روند ایجاد ریزترک، توسعه ناحیه شکست و ترکیب ریزترک‌ها مشخص شد. با روش انتشار آوایی می‌توان رفتارنگاری مراحل نهایی شکست از شکل گیری ترک اصلی و رشد آن تا گسیختگی نهایی را برداشت و شناسایی کرد. از نتایج تحقیق اینکه تغییرات پارامترهای انرژی آزادشده و انرژی آزادشده در لحظه شکست مشخص نمود که بیشترین میزان انرژی آزادشده در لحظه شکست بوده و انرژی بعد از شکست اولیه به‌مراتب کمتر از انرژی لحظه شکست اولیه است که نشان‌دهنده رشد ترک اصلی به‌واسطه وجود ریزترک های موجود در نمونه بوده که مطابق با معیارهای انرژی شکست می‌باشد.