Coupled fictitious stress and displacement discontinuity boundary element method for half plane rock fragmentation and crack problems
Yarı sonsuz ortamda kaya parçalanması ve çatlak problemlerinde birleşik sanal gerilme ve deplasman süreksizliği sınır elemanı metodu
- Tez No: 75663
- Danışmanlar: DOÇ. DR. LEVENT TUTLUOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Maden Mühendisliği ve Madencilik, Mining Engineering and Mining
- Anahtar Kelimeler: Nümerik Modelleme, Sanal Gerilme Metodu, Deplasman Süreksizliği Metodu, Kaya Kırılma Mekaniği, Gerilme Şiddeti Faktörleri. VI, Numerical Modelling, Fictitious Stress Method, Displacement Discontinuity Method, Rock Fracture Mechanics, Stress Intensity Factors IV
- Yıl: 1998
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 170
Özet
oz YARİ SONSUZ ORTAMDA KAYA PARÇALANMASI VE ÇATLAK PROBLEMLERİNDE BİRLEŞİK SANAL GERİLME VE DEPLASMAN SÜREKSİZLİĞİ SINIR ELEMANI METODU Buyurgan, Gürkan Burak Yüksek Lisans, Maden Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Doç. Dr. Levent Tutluoğlu Temmuz 1998, 152 sayfa Bu çalışmada, yarı sonsuz ortamdaki problemler için, Sanal Gerilme (Fictitious Stress) sınır elemanı metodunda kullanılmak üzere analitik deplasman ve gerilme çözümleri, yarı sonsuz ortam yüzeyinin diğer tarafındaki simetrik yansıtılmış eleman etkisinin süperpozisyonuyla formüle edilmiştir. Ayrıca, derin yeraltı açıklıklarında kulanılan sonsuz ortam için geliştirilmiş sanal gerilme metodunun modifikasyonu ile elde edilen bu formüllere dayanarak, yeryüzüne yakın yeraltı açıklıkları için deformasyon ve gerilme analizi yapan sanal gerilme sınır elemanı programı geliştirilmiştir. Sonsuz ve yarı sonsuz ortamlardaki açıklık problemlerinde doğruluk derecesini artırmak amacıyla konvansiyonel sabit gerilme elemanı yerine, yüksek derecelidoğrusal ve quadratik dağılımlı elemanlar kullanılmıştır. Bu amaçla, özellikle yüksek gerilme değişiminin olduğu yarı sonsuz ortamda değişik eleman yaklaşımları kullanılarak analitik çözümü bilinen problemler üzerinde doğruluk derecesi karşılaştırılması yapılmıştır. Sanal gerilme ve deplasman süreksizliği (displacement discontinuity) metotlarının kendine has avantajlarını kullanarak, bu iki metod yeni bir yüksek dereceli-yarı sonsuz hibrid metodu oluşturulması için birleştirilmiştir. Böylece çatlak ihtiva eden açıklık problemleri daha yüksek doğruluk derecesiyle çözümlenmiştir. Bu açıklık yakınındaki çatlak ucunda gerilme şiddeti faktörlerini hesaplamak amacıyla özel çatlak ucu elemanı kullanılmıştır. Çatlak başlangıcı ve ilerleme analizleri Linear Elastik Kırılma Mekaniği prensiplerine bağlı kalınarak analiz edilmiştir. Bu çalışmada, TWOFSL ve TWOFSQ sonsuz ortam, FSCON, FSLIN ve FSQUD programları yarı sonsuz ortamdaki açıklık problemlerinin analizi için geliştirilmiştir. HYBQS ve HYBQI programları ise sırasıyla yarı sonsuz ve sonsuz ortamdaki açıklık- çatlak problemlerinde kullanılmak üzere geliştirilmiştir. Patlatma faaliyetlerinden doğan radyal çatlaklar örnek uygulama amacıyla nümerik olarak modellenmiştir. Bu çalışmada geliştirilen yüksek dereceli yarı-sonsuz hibrid metodu, tek ve çift delikli patlatmalardan doğan kırılma yönlerinin tayininde kullanılmıştır.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT COUPLED FICTITIOUS STRESS AND DISPLACEMENT DISCONTINUITY BOUNDARY ELEMENT METHOD FOR HALF PLANE ROCK FRAGMENTATION AND CRACK PROBLEMS Buyurgan, Gürkan Burak M.Sc, Department of Mining Engineering Supervisor: Assoc. Prof. Dr. Levent Tutluoğlu July 1998, 152 pages Analytical displacement and stress solutions for Fictitious Stress Boundary Element Method for a half-plane are derived by using method of images. Based on the semi- infinite analytical formulations following the modification of an infinite plane fictitious stress method widely used for deep underground openings, a two dimensional Fictitious Stress boundary element program is structured for stress and deformation analysis around near surface underground openings in half-plane. In order to improve the accuracy for the problems of holes and cavities in infinite and semi-infinite bodies higher order elements with linear and quadratic variation of fictitious stresses are used instead of conventional constant traction elements model. mIn order to check the accuracy of the half-plane fictitious stress boundary element formulation in high stress gradient zones verification problems with known closed form solutions are studied comparatively by using different boundary element approaches. Individual advantages of Fictitious Stress and Displacement Discontinuity methods are combined to form a new higher order quadratic hybrid method for semi-infinite and infinite plane problems. This way openings or holes with neighbouring cracks are investigated with a better accuracy. Special crack tip treatment is implemented into the higher order hybrid method in order to compute the stress intensity factors at the crack tips around cavities. Crack initiation and propagation analyses are carried out based on the Linear Elastic Fracture Mechanics principles. Programs developed here are TWOFSL, TWOFSQ for infinite, and FSCON, FSLIN, FSQUD for semi-infinite plane cavity problems. HYBQS and HYBQI programs have been developed and structured for cavity and crack problems in semi-infinite and infinite plane, respectively. Example modelling of radial cracks that usually occur in bench blasting operations is conducted and fracture propagation pattern due to a single and double hole blasting is simulated by using semi-infinite version of the higher order hybrid method developed in this research.
Benzer Tezler
- Geometrik non-lineer katlanmış plakların sonlu band eleman yöntemi ile analizi
Geometrik nonlinear analysis of folded plate structures by the finite strip method
NECMİ AZDAVAYLI
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERTAÇ ERGÜVEN
- İnce çeperli çubukların eğilme ve burulması
Başlık çevirisi yok
BAHADIR UĞURLU
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı Ana Bilim Dalı
PROF. DR. M. CENGİZ DÖKMECİ
- Design and analyses of porous concrete for safety applications
Başlık çevirisi yok
AYDA ŞAFAK AĞAR ÖZBEK
Doktora
İngilizce
2016
İnşaat MühendisliğiTechnische Universiteit Delft (Delft University of Technology)PROF. DR. K. VAN BREUGEL
- Ralph Waldo Emerson ve Edgar Allan Poe'nun eserlerinde XIX.yüzyıl yazın eleştirisi
Başlık çevirisi yok
ATİLLA SİLKÜ
Doktora
Türkçe
1991
Amerikan Kültürü ve EdebiyatıEge ÜniversitesiBatı Dilleri ve Edebiyatları Ana Bilim Dalı
PROF.DR. SEÇKİN ERGİN
- Deprem kuvvetlerine karşı betonarme perdelerin davranışı ve betonarme bir yüksek yapının projelendirilmesi
The behaviors of reinforced concrete structural shear walls under dynamic loads and desing of a reinforced concrete tall story building
YALÇIN ŞAHİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2004
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. TÜLAY AKSU ÖZKUL