دانلود مقاله تحقیق پایان نامه

مقاله رایگان با موضوع ساده سازی، دینامیکی

[do_widget id=kl-erq-2]

جدول2-4سرعت های انتشار تخمین زده شده (شدید درزه دار وبکر)[6]
تاریخچه زمانی لرزه های ساختمانی می تواند در سه دسته قرار گیرند1) پالس منفرد ساده مانند شمع کوبی 2) یک نوع مشکل تر رکورد جهت تفسیر کردن، شامل آنهایی است که دو پیک نابرابر در فرکانس های متفاوت دارند. 3)مشکل ترین نوع رکورد جهت تفسیر شامل آنهایی است که دارای پیک های متفاوت در فرکانس های متفاوت می باشند. در اینگونه مواقع هیچ گونه محاسبه دستی نمی تواند جایگزین طیف پاسخ و یا آنالیز فرکانسی فوریه شود.
جدول 3-4دامنه پارامترهای لرزه ای تیپیک انفجار[6]
پیش بینی سرعت ذره ای حداکثر 4-4
معیارهای مبتنی بر فرکانس جهت کنترل لرزه، نیاز به روشهایی برای پیش بینی هم سرعت ذره ای و هم فرکانس غالب دارند. با این حال سرعت ذره ای حداکثر مهمترین متغیر است چون اگر مقدار آن پائین باشد، دیگر فرکانس اهمیت خود را از دست خواهد داد. پیش بینی سرعت ذره ای می تواند از دو جهت مورد بررسی قرار گیرد: روابط استهلاک و روابط مقیاس بندی. روابط استهلاک اغلب مربوط به فعالیت های ساختمانی در خاک می شود و روابط مقیاس بندی اغلب مربوط به انفجار در سنگ و خاک می شود، همانطور که در شکل 8-4نشان داده شده است. استهلاک، زوال سرعت حداکثر را بر حسب فاصله از منبع توصیف می کند. این روابط برای پیش بینی سرعت در فواصل مختلف با استفاده از سرعت های معلوم در یک فاصله مشخص مفید خواهند بود. مقیاس بندی زوال را بر حسب فاصله که توسط انرژی منبع نرمالیزه شده (از اینرو مقیاس شده) بیان می کند و بیشترین کاربرد را هنگامیکه یک منبع (همانند انفجار) در یک فاصله ممکن است انرژی های متغییری آزاد کند دارد. استهلاک یا زوال لرزه ها توسط دو پدیده تولید می شود، گسترش هندسی و جذب غیر الاستیک، جذب انرژی موج در اثر تبدیل بخشی از انرژی جنبشی به تغییر شکل برگشت ناپذیر و همچنین حرارت ا تفاق می افتد. در عمل تغییرات شدت موج نسبت به فاصله در اثر پدیده ی جذب بصورت نمایی ست. این دو پدیده برای استهلاک جنبشهای تولید شده در اثر کوبیدن دینامیکی توسط یک وزنه ton 60 از فاصله 27 متری در شکل8-4نشان داده شده اند. طبق نظر ریچارد و همکاران پدیده گسترش هندسی بوسیله یک رابطه شامل دو فاصله R1 و R2 که در آن سرعت ذره ای معین و سرعت ذرهای نامعین است، بهتر توصیف می شود.
معادله7-4 [11]
ضریب a با افزایش فرکانس غالب افزایش می یابد. بایستی خاطر نشان کرد، که برای دامپینگ مواد، زوال، تابعی است از اتلاف انرژی در هر سیکل تغییر شکل نه تابع فاصله. این وابستگی به فرکانس شرح می دهد که چرا در حالت عمومی، فرکانس غالب برای یک نوع موج با فاصله کاهش می یابد. اجزاء با فرکانس پائین تر سیکل های تغییر شکل کمتری متحمل می شوند و متناسب با آن، اتلاف انرژی آنها کمتر است [6].
پیچیدگی رابطه استهلاک شامل گسترش هندسی (n) و دامپینگ ماده (a) اغلب باعث جایگزینی آن با رابطه خطی سوم شده در شکل 8-4 (تحت عنوان توان) نشان داده شده است. این ساده سازی رابطه منحنی الخط را با یک خط برازش شده بر منحنی سرعت حداکثر و فاصله در محور مختصات لگاریتمی جایگزین می کند. K تقاطع در فاصله یک متر بوده و m شیب منحنی در مختصات لگاریتمی است. بعبارت دیگر m برابر 1- خواهد بود. اگر شیب به اندازه سیکل لگاریتم واحد به سمت پائین و به اندازه سیکل لگاریتم واحد به سمت راست باشد.
شکل 8-4 روابط پایه استهلاک[6]
مقیاس کردن فاصله هنگامی که انرژی متغیر است (مانند انفجار)، برای پیش بینی سرعت ذره ای حداکثر ضروری است. دو رویکرد مورد توجه عبارتند از مقیاس کردن با ریشه دوم (R/E1/2) و مقیاس کردن با ریشه سوم (R/E1/3)، ریشه سوم یک پایه مناسب برای تعیین فرکانس غالب در لرزه های انفجار فراهم می آورد. این رویکرد سال های متمادی برای مدلسازی در مقیاس کوچک انفجار هسته ای مورد استفاده قرار گرفته است و برای لرزه های انفجارهای معدن توسط هندرون پیشنهاد شد.
طبق نظر هندرون متغیرهای ارائه شده در جدول 4-4 برای کنترل لرزه های انفجار اهمیت دارند. 6 پارامتر مستقل و بدون بعد همراه پدیده انفجار وجود دارد، این پارامترها عبارتند از ، چهار واژه اول شامل متغیرهای وابسته هستند و دو واژه آخر ترکیبی از متغیرهای مستقل هستند. از آنجائیکه چگالی برای توده سنگ بیشتر از %20 تغییر نمی کند و سرعت موج بیشتر از یک فاکتور 2 تغییر نمی کند، تغییرات در W و R معنی داتر از و c است. باصرفنظر کردن از تغییرات این دو، به تبدیل می شوند.
مطالعات محققین مختلف نشان داده اند که سرعت ذره ای زمین با مقدار حداکثر خرج در هر تأخیر (W)، یا مقدار ماده منفجره شده در هر لحظه از زمان مرتبط است. بطور رایج فرض می شود که خرج W خرجی است که در هر مدت زمان 8 میلی ثانیه منفجر می شود. با این حال، امکان تقویت امواج که باعث افزایش W واقعی خواهد شد توسط یک فاکتور دیگر بحساب می آید.
نتایج حاصل از رسم سرعت ذره ای شعاعی بر حسب فاصله مقیاس شده ریشه سوم برای رنج وسیعی از انفجارها در شکل 9-4 نشان داده شده اند. این شکل شامل داده هایی است که در آن W از 14 تا Kg 14500 در هر تاخیر تغییر می کند. علی رغم تغییرات زیاد W، مقادیر حداکثر سرعت ذره ای یک رابطه منسجم با فاصله مقیاس شده نشان می دهند. بطور کلی می توان گفت که مقیاس بندی ریشه سوم برای خرج های کروی مناسب است.
جدول 4-3متغیرهای مهم آنالیز انفجار[6]
تئوری الاستیسیته با استفاده از معادلات جنبش برای یک موج کروی از یک منبع نقطه ای در یک محیط بی نهایت، پیش بینی می کند که سرعت ذره ای حداکثر ناشی از امواج حجمی با یک نرخ متناسب با دچار زوال می شوند که در آن n نزدیک 2 برای نقاط نزدیک منبع و 1 برای فواصل دورتر است. امواج سطحی با یک n معادل 0/5 مستهلک می شوند. داده های شکل 9-4نشان از استهلاک مقادیر حداکثر متناسب با نزدیک به منبع و در فواصل دورتر هنگامیکه w ثابت باشد، دارد. [6]
رسم سرعت ذره ای بر حسب فاصله (R) تقسیم بر ریشه دوم خرج رایج تر از مقیاس سازی ریشه سوم است و برای خرج های استوانه ای مناسب تر است. هر دو رویکرد برای مقایسه داده های صحرائی و برای پیش بینی استهلاک سرعت ذره ای حداکثر استفاده می شوند.
مقیاس بندی ریشه دوم بر اساس این واقعیت استوار است که خرج داخل چال بصورت یک استوانه طویل توزیع شده است. بنابراین در واحد طول چال اگر چگالی ثابت باشد، قطر چال متناسب است با ریشه دوم خرج، از اینرو نسبت R/W1/2 کمابیش نسبت بین دو طول است، فاصله بین انفجار و یک ژئوفن نردیک آن (R) و شعاع چال که متناسب است با Wt2 ، چندین رابطه استهلاک ریشه دوم در شکل 10-4 نشان داده شده اند. برای تخمین های مقدماتی، منحنی بازه بالاتر Bشکل 10-4 بایستی مورد استفاده قرار گیرد. منحنی های A و B پراکندگی داده ها را منعکس می کنند که در عملیات انفجار رایج هستند. منحنی C بایستی برای انفجار پیش شکافی، کراترینگ و باز کردن پله جدید بکار رود.
روابط مقیاس شده هنگامی که آنها از مقادیر مشابه W و R مشتق می شوند دقیق تر خواهند بود تا زمانیکه نسبت R/W1/2 مشابه داشته باشند. برای مثال فرض کنید که در یک انفجار 2500=W و 500= R و 25= W و 50=R در این مثال نسبت W/R0.5معادل 10 است، ولی برای انفجار در سنگ، در فاصله 500 احتمالاً امواج سطحی غالب هستند ولی در فاصله 50 امواج حجمی غالب هستند.
بنابراین استهلاک موج با فاصله ممکن است متفاوت باشد. علاوه بر آن اختلاف در فرکانس اصلی می تواند کاملاً زیاد باشد و بنابراین سرعت ذره ای بحرانی ممکن است تغییر کند.
شکل9-4 سرعت ذره ای حداکثر بر حسب فاصله مقیاس شده در ریشه سوم[6]
شکل 10-4 سرعت ذره ای حداکثر بر حسب فاصله مقیاس شده در ریشه دوم[6]
5-4کنترل لرزه های ناشی از انفجار
]]>