تعيين ضريب شدت تنش مود كششي در سه نمونه ديسكي با استفاده از روش المان محدود توسعه يافته

چقرمگی شكست مود كششی، پارامتر اساسی در مكانیك شكست سنگ است و به منظور دستیابی به این كمیت نمونه های دیسكی متعددی پیشنهاد شده است. از آنجا كه ضریب شدت تنش نقش مهمی در اندازه گیری چقرمگی ایفا میكند، در این تحقیق به محاسبه ضریب شدت تنش مود كششی در نمونه های نیم دیسك با ترك مستقیم تحت خمش سه نقطه ای، دیسك برزیلی با شكاف مستقیم و دیسك ترك دار با سوراخ مركزی با استفاده از روش المان محدود توسعه یافته پرداخته شده است. در روش المان محدود توسعه یافته ترك به صورت مستقل از شبكه بندی مدل سازی میشود. نتایج مدلسازیها نشان میدهد كه ضریب شدت تنش مود كششی در هر سه نمونه با افزایش طول ترك افزایش مییابد. نتایج حاصل از روش المان محدود توسعهیافته تطبیق خوبی با نتایج ارائه شده در مطالعات گذشته دارد

Fracture toughness of tensile mode is an important parameter in rock fracture mechanics. So far several disc type specimens have been proposed to determine the fracture toughness. Since stress intensity factor plays a crucial role in determining the fracture toughness, in this study, stress intensity factor of tensile mode in three disc type specimens, i.e. Semi-Circular Bend specimen (SCB), Cracked Brazilian Disc (CBD) and hollow Centre Cracked Disc (HCCD), are computed using extended finite element method (XFEM). In XFEM, crack is modeled independent of the finite element mesh. The results show that stress intensity factor of tensile mode in all three specimens increase by increasing the crack length ratio. There is a good agreement between the obtained results from XFEM and the reported results in the literature