Determinación de la Longitud Cohesiva de Materiales Rocosos mediante Análisis de Rugosidad
Autores: Aligholi, Saeed; Khandelwal, Manoj; Torabi, Ali Reza
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Determinación de la Longitud Cohesiva de Materiales Rocosos mediante Análisis de Rugosidad
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Ciencias de la Tierra y Geología
Palabras clave
Investigación
Longitud cohesiva
Tipos de roca
Fractografía cuantitativa
Análisis multifractal
Zona de proceso de fractura
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
En esta investigación, se mide la longitud cohesiva de varios tipos de roca utilizando fractografía cuantitativa junto con un análisis multifractal recientemente desarrollado. Esta longitud se utiliza para evaluar el esfuerzo cohesivo del material a través de la teoría de distancias críticas. Además, se evalúa la longitud de la zona de proceso de fractura de diferentes anillos procedentes de rocas idénticas en función de las dimensiones del anillo y las mediciones experimentales de la tenacidad a la fractura, de acuerdo con el criterio de energía de la teoría de mecánica de fractura finita. Posteriormente, empleando el criterio de esfuerzo dentro de la mecánica de fractura finita acoplada, se determina el esfuerzo de fallo correspondiente a la zona de proceso de fractura para varios anillos. Finalmente, a través de la interpolación, se aproxima el esfuerzo crítico correspondiente a la longitud cohesiva, cuantificada mediante fractografía cuantitativa. Notablemente, los valores de esfuerzo cohesivo derivados de ambas metodologías exhiben una alineación perfecta, lo que indica la determinación exitosa de la longitud cohesiva para los materiales de roca analizados. El estudio también profundiza en las implicaciones significativas de estos hallazgos, incluida la cuantificación de la resistencia a la tracción intrínseca en materiales cuasi-frágiles y la comprensión de las variaciones de resistencia a la tracción bajo diversas concentraciones de esfuerzo y condiciones de carga.
Descripción
En esta investigación, se mide la longitud cohesiva de varios tipos de roca utilizando fractografía cuantitativa junto con un análisis multifractal recientemente desarrollado. Esta longitud se utiliza para evaluar el esfuerzo cohesivo del material a través de la teoría de distancias críticas. Además, se evalúa la longitud de la zona de proceso de fractura de diferentes anillos procedentes de rocas idénticas en función de las dimensiones del anillo y las mediciones experimentales de la tenacidad a la fractura, de acuerdo con el criterio de energía de la teoría de mecánica de fractura finita. Posteriormente, empleando el criterio de esfuerzo dentro de la mecánica de fractura finita acoplada, se determina el esfuerzo de fallo correspondiente a la zona de proceso de fractura para varios anillos. Finalmente, a través de la interpolación, se aproxima el esfuerzo crítico correspondiente a la longitud cohesiva, cuantificada mediante fractografía cuantitativa. Notablemente, los valores de esfuerzo cohesivo derivados de ambas metodologías exhiben una alineación perfecta, lo que indica la determinación exitosa de la longitud cohesiva para los materiales de roca analizados. El estudio también profundiza en las implicaciones significativas de estos hallazgos, incluida la cuantificación de la resistencia a la tracción intrínseca en materiales cuasi-frágiles y la comprensión de las variaciones de resistencia a la tracción bajo diversas concentraciones de esfuerzo y condiciones de carga.