مدلسازي عددي و اعتبار سنجي آزمايشگاهي در تعيين چقرمگي مود بازشونده ترك در بتن با استفاده از آزمايش ديسك برزيلي درزه دار

Numerical and Experimental Investigation for Determining the Opening Mode Toughness of Concrete Using Cracked Brazilian Disk Test

در اين مقاله با استفاده از كد جريان ذره دو بعدي و تست هاي آزمايشگاهي چقرمگي مود بازشونده ترك در بتن توسط آزمايش ديسك برزيلي درزه دار تعيين و نتايج مدلسازي و يافته هاي آزمايشگاهي مقايسه شدند. به اين منظور دو نمونه ديسكي بتني به قطر mm 54 و ضخامت mm 27 آماده شد. اين نمونه داراي يك درزه مركزي به طول mm 20 و بازشدگي mm 1 است. نمونه ها از تركيب آب، شن ريزدانه و سيمان با نسبت 1-5/0-1ساخته مي شود. نمونه ديسكي شكل تحت بارمحوري قرار مي گيرد. شبيه سازي عددي توسط كد جريان ذره دوبعدي نيز براي اعتبار سنجي نتايج آزمايشگاهي انجام شد. نتايج نشان مي دهد كه ترك از نوك درزه ايجاد شده و به موازات بارگذاري رشد كرده و به لبه نمونه متصل مي شود. اين الگوي رشد ترك در تطابق خوبي با نتايج آزمايشگاهي است. چقرمگي شكست بدست آمده از دو روش آزمايشگاهي و عددي نيز با يكديگر مشابه هستند.

In this paper, a simultaneous experimental and numerical analysis of opening mode toughness in The Pre-joined Brazilian disc using Brazilian tests are carried out. These numerical results are compared with the existing experimental results. For this purpose, two concrete disc specimens of 54 mm diameter and 27 mm thick were prepared. These specimens have a central joint of 20 mm in length and an opening in mm 1. Specimens are made from a mixture of water, fine sand, and cement with a ratio of 1-5 / 0-1. The same specimens are numerically simulated by a two-dimensional particle flow code (PFC).The results indicate that the crack formed from the tip of the joint and grows parallel to the load and connects to the edge of the specimen. The Fracture toughness obtained from the numerical method is in good agreement with experimental results.