حمیدرضا قدیریان - دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران
علیرضا ژاله - دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران
جواد اکبردوست - استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه خوارزمی، تهران.

یکی از مسایل مهم در زمینه مباحث حفاری و اکتشاف در حوزه های نفتی، مطالعه و بررسی رفتار شکست توده های سنگی می باشد. آگاهی از نحوه بروز شکست در توده های سنگی، علاوه بر جلوگیری از بروز حوادث تخریب و ریزش ناشی از حفاری، در حوزه استحصال و بهره برداری بهینه از حوزه های نفتی نیز اهمیت ویژه ای دارد. توده های سنگی به دلیل خاصیت ذاتی شان، همواره دارای ترک ها و شیارهای مختلفی هستند که این ترکها و شیارها میتوانند به عنوان عامل تمرکز تنش موجب افت بارپذیری و شکست سریعتر شوند. لذا بررسی اثرات وجود شیار در توده های سنگی از مسایل مهم و مورد توجه محققین ژیومکانیک میباشد. در این مقاله به بررسی شکست قطعات سنگی دارای شیار U شکل، که یکی از شیارهای متداول در توده های سنگی است، پرداخته میشود. در این راستا، با انجام آزمایش بر روی قطعه دیسکی شکل باشیار U شکل مرکزی، اثرات این نوع شیار بر بارپذیری قطعات سنگی مورد توجه قرار میگیرد. نتایج آزمایش ها نشان می دهد که وجود شیار باعث افت بارپذیری قطعه میشود. در انتها نیز با استفاده از معیارهای مکانیک شکست، سعی در تخمین بار شکست قطعات شیاردار میشود. نتایج ارزیابی ها نشان میدهد که معیار تنش نقطه ای برای تخمین شکست قطعات سنگی دارای شیار U شکل، از دقت قابل قبولی برخوردار است.

شیار U شکل، چقرمگی شکست سنگ، شکست ترد، معیار تنش نقطه ای