Kayalarda mikro çatlaklanma sürecine bağlı deformasyon evriminin sayısal analizi

Şaziye Özge Dinç Göğüş; Elif Avşar; Kayhan Develi; Ayten Çalık

Makale detayları

Kayalarda mikro çatlaklanma sürecine bağlı deformasyon evriminin sayısal analizi

Yazarlar:

Şaziye Özge Dinç Göğüş | Elif Avşar | Kayhan Develi | Ayten Çalık

Yayıncı:

Hacettepe University

Ana Başlıklar:

Mühendislik

Dergi:

Yerbilimleri Vol.44 Issue 2, pp.123-141

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

8/2023

Belge Dili:

Türkçe

Document ID (Org No.):

2001297321

pISSN:

1301-2894

Anahtar kelimeler:

Özet:

 Gerilmeye maruz kalan bir kayanın yenilme ve deformasyon karakteri mikro ölçekteki çatlaklanma sürecine bağlıdır. Bu sürecin nasıl evrildiğinin anlaşılması konusunda farklı laboratuvar ve analitik yöntemler kullanılmaktadır. Bu çalışmada söz konusu yöntemlere bir alternatif olarak mikro çatlaklanma sürecinin sayısal modelleme tekniği ile tespit edilebilirliği araştırılmıştır. İgnimbirit, mermer ve diyabaz olmak üzere üç farklı kaya türü üzerinde yapılan laboratuvar deneylerinden elde edilen makro mekanik parametreler, ayrık elemanlar yöntemine DEM dayalı sayısal kaya modellerinin kalibrasyonunda kullanılmıştır. Sonuçlar incelendiğinde model tahminleri ile laboratuvar verilerinin uyumlu olduğu belirlenmiş ve bu durum sayısal çatlaklanma analizlerinin kaya ortamını temsil edecek şekilde yürütülebileceğini göstermiştir. Laboratuvar deneylerinin simülasyonlarında, sıkışma gerilmesi altındaki model örneklerinde mikro çatlaklanmanın başladığı σci ve ilerleyerek biriktiği σcd kritik eşik gerilme seviyeleri tespit edilmiştir. Bu gerilme seviyeleri sırasıyla ignimbirit için σci  25 MPa ve σcd  37 MPa; mermer için σci  21 MPa ve σcd  30 MPa ve diyabaz için σci  38 MPa ve σcd  55 MPa olarak belirlenmiştir. Tüm kaya modellerinde mikro çatlaklanma çekme mekanizması tarafından kontrol edilirken her üç kaya türü de kırılgan bir davranış sergilemektedir. Elde edilen tüm veriler, kayalardaki mikro çatlaklanma sürecinin araştırılmasında DEM tabanlı sayısal modelleme tekniğinin diğer yöntemlere alternatif olarak güvenli bir şekilde kullanılabileceğini göstermektedir.

 Gerilmeye maruz kalan bir kayanın yenilme ve deformasyon karakteri mikro ölçekteki çatlaklanma sürecine bağlıdır. Bu sürecin nasıl evrildiğinin anlaşılması konusunda farklı laboratuvar ve analitik yöntemler kullanılmaktadır. Bu çalışmada söz konusu yöntemlere bir alternatif olarak mikro çatlaklanma sürecinin sayısal modelleme tekniği ile tespit edilebilirliği araştırılmıştır. İgnimbirit, mermer ve diyabaz olmak üzere üç farklı kaya türü üzerinde yapılan laboratuvar deneylerinden elde edilen makro mekanik parametreler, ayrık elemanlar yöntemine DEM dayalı sayısal kaya modellerinin kalibrasyonunda kullanılmıştır. Sonuçlar incelendiğinde model tahminleri ile laboratuvar verilerinin uyumlu olduğu belirlenmiş ve bu durum sayısal çatlaklanma analizlerinin kaya ortamını temsil edecek şekilde yürütülebileceğini göstermiştir. Laboratuvar deneylerinin simülasyonlarında, sıkışma gerilmesi altındaki model örneklerinde mikro çatlaklanmanın başladığı σci ve ilerleyerek biriktiği σcd kritik eşik gerilme seviyeleri tespit edilmiştir. Bu gerilme seviyeleri sırasıyla ignimbirit için σci  25 MPa ve σcd  37 MPa; mermer için σci  21 MPa ve σcd  30 MPa ve diyabaz için σci  38 MPa ve σcd  55 MPa olarak belirlenmiştir. Tüm kaya modellerinde mikro çatlaklanma çekme mekanizması tarafından kontrol edilirken her üç kaya türü de kırılgan bir davranış sergilemektedir. Elde edilen tüm veriler, kayalardaki mikro çatlaklanma sürecinin araştırılmasında DEM tabanlı sayısal modelleme tekniğinin diğer yöntemlere alternatif olarak güvenli bir şekilde kullanılabileceğini göstermektedir.

 Gerilmeye maruz kalan bir kayanın yenilme ve deformasyon karakteri mikro ölçekteki çatlaklanma sürecine bağlıdır. Bu sürecin nasıl evrildiğinin anlaşılması konusunda farklı laboratuvar ve analitik yöntemler kullanılmaktadır. Bu çalışmada söz konusu yöntemlere bir alternatif olarak mikro çatlaklanma sürecinin sayısal modelleme tekniği ile tespit edilebilirliği araştırılmıştır. İgnimbirit, mermer ve diyabaz olmak üzere üç farklı kaya türü üzerinde yapılan laboratuvar deneylerinden elde edilen makro mekanik parametreler, ayrık elemanlar yöntemine DEM dayalı sayısal kaya modellerinin kalibrasyonunda kullanılmıştır. Sonuçlar incelendiğinde model tahminleri ile laboratuvar verilerinin uyumlu olduğu belirlenmiş ve bu durum sayısal çatlaklanma analizlerinin kaya ortamını temsil edecek şekilde yürütülebileceğini göstermiştir. Laboratuvar deneylerinin simülasyonlarında, sıkışma gerilmesi altındaki model örneklerinde mikro çatlaklanmanın başladığı σci ve ilerleyerek biriktiği σcd kritik eşik gerilme seviyeleri tespit edilmiştir. Bu gerilme seviyeleri sırasıyla ignimbirit için σci  25 MPa ve σcd  37 MPa; mermer için σci  21 MPa ve σcd  30 MPa ve diyabaz için σci  38 MPa ve σcd  55 MPa olarak belirlenmiştir. Tüm kaya modellerinde mikro çatlaklanma çekme mekanizması tarafından kontrol edilirken her üç kaya türü de kırılgan bir davranış sergilemektedir. Elde edilen tüm veriler, kayalardaki mikro çatlaklanma sürecinin araştırılmasında DEM tabanlı sayısal modelleme tekniğinin diğer yöntemlere alternatif olarak güvenli bir şekilde kullanılabileceğini göstermektedir.

 Gerilmeye maruz kalan bir kayanın yenilme ve deformasyon karakteri mikro ölçekteki çatlaklanma sürecine bağlıdır. Bu sürecin nasıl evrildiğinin anlaşılması konusunda farklı laboratuvar ve analitik yöntemler kullanılmaktadır. Bu çalışmada söz konusu yöntemlere bir alternatif olarak mikro çatlaklanma sürecinin sayısal modelleme tekniği ile tespit edilebilirliği araştırılmıştır. İgnimbirit, mermer ve diyabaz olmak üzere üç farklı kaya türü üzerinde yapılan laboratuvar deneylerinden elde edilen makro mekanik parametreler, ayrık elemanlar yöntemine DEM dayalı sayısal kaya modellerinin kalibrasyonunda kullanılmıştır. Sonuçlar incelendiğinde model tahminleri ile laboratuvar verilerinin uyumlu olduğu belirlenmiş ve bu durum sayısal çatlaklanma analizlerinin kaya ortamını temsil edecek şekilde yürütülebileceğini göstermiştir. Laboratuvar deneylerinin simülasyonlarında, sıkışma gerilmesi altındaki model örneklerinde mikro çatlaklanmanın başladığı σci ve ilerleyerek biriktiği σcd kritik eşik gerilme seviyeleri tespit edilmiştir. Bu gerilme seviyeleri sırasıyla ignimbirit için σci  25 MPa ve σcd  37 MPa; mermer için σci  21 MPa ve σcd  30 MPa ve diyabaz için σci  38 MPa ve σcd  55 MPa olarak belirlenmiştir. Tüm kaya modellerinde mikro çatlaklanma çekme mekanizması tarafından kontrol edilirken her üç kaya türü de kırılgan bir davranış sergilemektedir. Elde edilen tüm veriler, kayalardaki mikro çatlaklanma sürecinin araştırılmasında DEM tabanlı sayısal modelleme tekniğinin diğer yöntemlere alternatif olarak güvenli bir şekilde kullanılabileceğini göstermektedir.

Makale detayları

Kayalarda mikro çatlaklanma sürecine bağlı deformasyon evriminin sayısal analizi

Yazarlar:

Şaziye Özge Dinç Göğüş | Elif Avşar | Kayhan Develi | Ayten Çalık

Yayıncı:

Hacettepe University

Ana Başlıklar:

Mühendislik

Dergi:

Yerbilimleri Vol.44 Issue 2, pp.123-141

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

8/2023

Belge Dili:

Türkçe

Document ID (Org No.):

2001297321

pISSN:

1301-2894

Kaya deformasyonu

kritik gerilme eşik değeri

ayrık elemanlar yöntemi (DEM)

mikro çatlaklanma.Kaya deformasyonu

kritik gerilme eşik değeri

ayrık elemanlar yöntemi (DEM)

mikro çatlaklanma.

Sayı

Makale detayları

Yazarlar: Şaziye Özge Dinç Göğüş | Elif Avşar | Kayhan Develi | Ayten Çalık

Yayıncı: Hacettepe University

Ana Başlıklar: Mühendislik

Dergi: Yerbilimleri Vol.44 Issue 2, pp.123-141

Belge Tipi: Makale

Yayın Tarihi: 8/2023

Belge Dili: Türkçe

Document ID (Org No.): 2001297321

pISSN: 1301-2894

Sayı

Yazarlar:

Şaziye Özge Dinç Göğüş | Elif Avşar | Kayhan Develi | Ayten Çalık

Yayıncı:

Hacettepe University

Ana Başlıklar:

Mühendislik

Dergi:

Yerbilimleri Vol.44 Issue 2, pp.123-141

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

8/2023

Belge Dili:

Türkçe

Document ID (Org No.):

2001297321

pISSN:

1301-2894