التحقيق التجريبي والعددي في الخصائص الميكانيكية وتطور الطاقة لجسم مشترك من الحجر الرملي والخرسانة

الملخص: يعد دراسة الخصائص الميكانيكية لجسم الحجر الرملي والخرسانة المشتركة أمرًا حيويًا لضمان سلامة واستقرار الهياكل الهندسية. في هذه الورقة، تم استخدام الاختبارات المعملية والمحاكيات العددية لدراسة الخصائص الميكانيكية لجسم الحجر الرملي والخرسانة. تم استخدام اختبارات الضغط الأحادية النظام ونظام مراقبة الانبعاث الصوتي لتحليل خصائص الفشل لعينة الحجر الرملي والخرسانة والتحقق من دقة النموذج العددي. تم تحليل الخصائص الميكانيكية للجسم المركب بشكل أكبر من خلال دمج نظريات الطاقة والأضرار. تشير نتائج دراسة الحجر الرملي والخرسانة إلى أن الجسم المشترك من الحجر الرملي والخرسانة يظهر تشوهًا وتلفًا متآزرًا عندما يتعرض للضغط الأحادي. يقع الحد الأقصى للإجهاد ومعامل المرونة بين تلك الخاصة بالحجر الرملي والخرسانة. شكل الواجهة يتسبب في انتقال الإجهاد في الاتجاه الصادي من إجهاد شد إلى إجهاد ضغط. يتم تخزين الطاقة قبل الوصول إلى الحد الأقصى للإجهاد وتحريرها بعد الوصول إلى الحد الأقصى للإجهاد. تشير منحنى الضرر إلى أن الضرر يتزايد تدريجياً مع التشوه، مما يؤدي إلى فشل بلاستيكي. في المحاكاة العددية للضغط الثلاثي، يتم توزيع الإجهاد والإزاحة عند الواجهة بشكل متساوٍ. بالمقارنة مع الضغط الأحادي، فإن طاقة كل مكون أعلى وتظهر علاقة خطية إيجابية مع الضغط المحصور. بالإضافة إلى ذلك، تزداد سرعة إهدار الطاقة مع زيادة الضغط المحصور. أيضًا، تزداد متغيرات الضرر مع زيادة الضغط المحصور، ويكون لفشل البلاستيك عملية واضحة تحت الضغط الثلاثي.