Scientific Reports· 2026Q1
Doğrudan silindirik YÇT numunelerinin yüklenmesi ile Mod I kaya kırılma enerjisinin değerlendirilmesi: bir kavram kanıtlama çalışması
Direct loading of cylindrical WST specimens for Mode I rock fracture energy evaluation: a proof-of-concept study
- 0atıf
- Q1SCImago
- 2026yıl
Kısa özet
Silindirik Kama Ayırıcı Test (YÇT) numuneleri için yeni bir doğrudan yükleme konfigürasyonu, Corvio kumtaşında Mod I kaya kırılma enerjisini başarıyla değerlendirerek ortalama 55,8 N/m ve %7,7 gibi düşük bir değişkenlik elde etti.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Ana noktalar
- Silindirik YÇT numuneleri için kesmeden çekmeye fikstürü kullanan yeni bir doğrudan yükleme düzeneği geliştirildi.
- Corvio kumtaşında Mod I kırılma enerjisi ortalama 55,8 N/m olarak ölçüldü ve varyasyon katsayısı %7,7 idi.
- Dijital Görüntü Korelasyonu, çentik ucunda başlayan ve dikey olarak ilerleyen çatlak oluşumunu doğrulayarak Mod I hakimiyetindeki bir kırılma sürecini gösterdi.
- Sayısal simülasyonlar, kırılma yolu boyunca lokalize hasarı ve ihmal edilebilir Mod II gerilme yoğunluğunu ( ext{|K_II|/K_I} = 6,51 imes10^{-4}) gösterdi.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Özet (abstract)
This study presents a proof-of-concept assessment of an alternative loading configuration for evaluating Mode I rock fracture energy using cylindrical Wedge Splitting Test (WST) specimens subjected to direct tensile opening at the specimen groove. The system uses a simple shear-to-tensile (ST) fixture installed inside a conventional direct shear apparatus, which converts horizontal shear displacement into tensile opening displacement. Four Corvio sandstone specimens were tested, supported by Digital Image Correlation (DIC) observations and numerical simulations. The experiments produced nearly symmetrical fracture patterns, consistent load-displacement responses, and stable post-peak softening behavior. DIC observations showed crack initiation at the notch tip followed by vertical propagation through the ligament, supporting a Mode I-dominated fracture process. The stress intensity factor analysis yielded \(\:{K}_{I}=0.090\) MPa·m 1/2 and a mode mixity ratio of \(\:\left|{K}_{II}\right|/{K}_{I}=6.51\times\:{10}^{-4}\) , indicating negligible Mode II contribution. The DEM simulation showed that broken bonds remained localized along the intended fracture path, with no damage observed away from the main crack trajectory. The fracture energy ranged from 50.6 to 59.6 N/m and averaged 55.8 N/m, with a coefficient of variation of 7.7%. Overall, the results demonstrate the feasibility of the proposed direct-loading configuration for the tested sandstone. However, broader validation requires a larger specimen series, different rock types, direct CMOD measurement, and direct comparison with conventional WST testing.
Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Scientific Reports, 2026 · DOI ↗
Ücretsiz hesapla devam et
Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.
Web'de ücretsiz devam etGoogle ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.
Telefonda:
Alan: Malzeme Mekaniği
Mechanics of MaterialsEngineering