ابعاد حفریات زیرزمینی یکی از پارمترهای کلیدی در پایداری آن است. در توده سنگ های ضعیف، حفریات بزرگ زمان پایداری کمی دارند بطوری که این زمان از زمان نصب نگهداری کمتر است. راک بولت ها به عنوان یکی از سیستم های نگهداری در پایدارسازی پروژه های مهندسی سنگ کاربرد دارند. نقش اصلی راک بولت ها، افزایش مقاومت زمین است. عملکرد راک بولت ها به کیفیت نصب آن ها بستگی دارد. با استفاده از روش های کشش راک بولت و تست گشتاور می توان از کیفیت نصب راک بولت مطلع شد. شبیه سازی های عددی از دیگر از روش هایی است که برای مطالعه رفتار راک بولت کاربرد دارند. در این روش ها می توان رفتار پیچیده راک بولت را که با مطالعه آزمایشگاهی امکان پذیر نیست، مطالعه کرد. در این مقاله سعی شده است که با استفاده از نرم افزار franc 2d تاثیر نیروی وارده از طرف راک بولت بر روی درزه Yشکل مدلسازی شود. زاویه درزه بزرگ نسبت به افق (β ) صفر، 45 و 90 درجه است. زاویه درزه کوچک نسبت به درزه بزرگ (α )، 20، 40، 60، 80، 100، 120، 140 و 160 درجه است. فاصله درزه از مرکز محل اعمال نیرو 2a، 3a و 4a است که a طول درزه بزرگ است. در این پژوهش 52 مدل مورد بررسی قرار گرفت. در حالتی که درزه افقی باشد بیشترین و در حالت قائم کمترین رشد درزه دیده می شود. بیشترین تعداد رشد درزه نیز در حالتی است که زاویه درزه بزرگ نسبت به افق 45 درجه باشد. بیشترین گسترش رشد شاخه کوچک در حالت افقی و بیشترین تعداد رشد شاخه کوچک درزه نیز در زاویه 45 درجه نسبت به افق اتفاق افتاده است.

مدل کردن انتشار ترک به روش اجزا محدود تحت شرایط مختلف بارگذاری از اهمیت فوق العاده ای در مکانیک شکست برخوردار است. در این مقاله، با استفاده از علم مکانیک شکست الاستیک خطی، فرآیند رشد ترک بر اساس معیار حداکثر تنش اصلی که توسط ضرایب شدت تنش بیان می شود، تحلیل می گردد. همچنین، روشی برای تصحیح جهت انتشار ترک در آنالیز اجزا محدود بیان شده تا بتوان در تحلیل های مختلف یک مساله با در نظر گرفتن پیشروی های متفاوت ترک، در نهایت مسیر ترک واحدی به دست آورد. در هر مرحله از پیشروی ترک، جهت تحلیل ناحیه تنش منفرد نوک ترک از المان های منفرد در روش اجزا محدود استفاده می شود. نتایج چنین تحلیلی برای چندین مدل با هندسه های مختلف آورده شده است.

در این مطالعه به بررسی چگونگی رشد خودکار ترک به عنوان یکی از مسایل پیچیده عددی در مکانیک شکست پرداخته می شود. در این مطالعه برای فایق آمدن بر نواقص روش اجزای محدود استاندارد در مدلسازی ترک و رشد آن از روش اجزای محدود توسعه یافته (XFEM) استفاده شده است. در مطالعه حاضر از روش مجموعه تراز (LSM) مسیر رشد ترک در حالت مود مرکب مشخص می شود. همچنین برای مسائل دو بعدی صفحه ای با تعریف یک فضای کمکی، فاکتورهای شدت تنش با استفاده از انتگرال متقابل M که کاملا بر پایه انتگرال مستقل از مسیر J استوار است، محاسبه می شوند. همچنین اختلاف نحوه رشد ترک برای شرایط مرزی متفاوت نشان داده می شود. در این مطالعه رشد پایدار ترک خستگی با اعمال تعداد سیکلهای بارگذاری متعدد و با استفاده از قانون پاریس به دست آمده است. در انتها برای حصول اطمینان از نتایج آنالیز عددی، نتایج به دست آمده برای فاکتورهای شدت تنش و نیز مسیرهای رشد ترک با نتایج تحلیلی فاکتورهای شدت تنش و نیز نتایج آزمایشگاهی در رشد ترک مقایسه می شود.

در این تحقیق رشد ترک های سطحی خارجی در استوانه های اتوفرتاژ شده تحت بارگذاری خستگی خمشی، مورد بررسی قرار گرفته است. اتوفرتاژ فرآیندی است که در آن استوانه جدار ضخیم در معرض مقدار معینی فشار داخلی قرار می گیرد، به طوری که قسمتی از جداره داخلی آن وارد ناحیه پلاستیک می شود. در این حالت برداشتن فشار باعث ایجاد تنش پسماند فشاری در جداره داخلی و تنش پسماند کششی در جداره بیرونی استوانه می گردد. در این مقاله، ترک ها از نوع ترک های نیم بیضوی، نیم بیضوی معکوس و نیم دایره ای می باشند. ماده مورد استفاده آلومینیم 2024 در نظر گرفته شد و میزان اتوفرتاژ نمونه ها 40 و 60 درصد لحاظ گردید. ترکها در جهت محیطی و عمود بر محور طولی استوانه در نظر گرفته شدند. شبیه سازی عددی به روش اجزاء محدود انجام شد. در انتها نتایج حاصل از حل عددی و تجربی با هم مقایسه گردیدند. از بررسی نتایج مشاهده گردید که در اتوفرتاژ 60% تعداد سیکل های شکست کمتر از اتوفرتاژ 40% و آن نیز کمتر از حالت بدون اتوفرتاژ است. توزیع ضریب شدت تنش در پیشانی ترک متقارن است و ترک در صفحه اولیه خود رشد می کند که نشان دهنده غالب بودن رفتار مود اول شکست در طول رشد ترک است. در تمامی نمونه ها، ترک بعد از چند مرحله رشد به شکل نیم بیضوی در می آید و این حالت را تا لحظه شکست حفظ می کند.

امروزه اغلب خطوط به صورت جوشکاری شده پیوسته اجرا شده و درز ریل پیچی کمتر استفاده می شود. اما این نوع اتصال ریل ها به دلیل کاربرد در سیستم علایم الکتریکی و مدار راه، همچنان مورد استفاده قرار می گیرد. رشد ترک ستاره ای (ترک سوراخ پیچ ریل)، یکی از دلایل اصلی شکست ریل در ناحیه درز بوده و از نقطه نظر ایمنی نیز حایز اهمیت می باشد؛ زیرا اگر در حین عبور قطار این شکستگی رخ دهد، منجر به خروج از خط خواهد شد. مشاهدات میدانی نشان می دهد که این ترک ها اغلب در جداره اولین سوراخ جوانه زده و با زاویه حدود 45 درجه، به سمت تاج و پاشنه ریل رشد می کنند. در این پژوهش، ابتدا با استفاده از روش اجزا محدود، مدلی برای درز ریل ارایه و به صورت شبه استاتیکی تحلیل شده است. پس از آن، ضمن بررسی روند تغییرات ضرایب شدت تنش برای حالت های مختلف، محدوده ای که در آن حداکثر مقدار ضریب شدت تنش معادل ایجاد می شود، تعیین شده است. سپس تاثیر تغییرات سه پارامتر بار محوری، سرعت قطار و سختی تکیه گاه ریل بر مقدار ضریب شدت تنش معادل و نسبت KI به KII بررسی شده است. در پایان، مساله رشد ترک خستگی بر اساس رابطه پاریس، برای 5 حالت مختلف تحلیل شده است. به کمک معیار حداکثر تنش مماسی، امتداد رشد ترک در هر مرحله به دست آمده و نهایتا طول بحرانی ترک و تعداد کل سیکل های بارگذاری تا لحظه شکست محاسبه شده است. نتایج نشان می دهد که ضریب شدت تنش معادل به نیروی چرخ حساسیت بیشتری دارد. همچنین نرخ رشد ترک با افزایش نیروی چرخ و یا کاهش سختی تکیه گاه ریل، به طور تصاعدی افزایش می یابد. از نتایج کاربردی این مقاله می توان به بهینه سازی امور نگهداری خط و تصمیم گیری در مواردی همچون تعویض ریل ترک خورده یا عدم آن و زمان بندی مناسب جهت بازرسی های درز ریل اشاره کرد.

رفتار لرزه ای در سدهای وزنی بتنی به دلیل نیاز به افزایش اطمینان از ایمنی سدها در حین زلزله، در سال های اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته است. بیشتر سدهای بتنی موجود در معرض آسیب ترک خوردگی قرار دارند. این ترک ها توسط عوامل مختلفی از قبیل عملیات اجرایی، عمل آوری بتن، تغییرات حجمی توده بتن، بارهای وارده و غیره ایجاد شده و گسترش احتمالی این ترک ها ممکن است باعث کاهش کارایی، خرابی و ناپایداری اینگونه سدها گردد. استفاده از علم مکانیک شکست به عنوان یک روش جدید برای تخمین ناپایداری و دوام سدهای بتنی، در نشریات و مقالات معتبر علمی دنیا توصیه گردیده است. با توجه به حساسیت موضوع ترک-خوردگی در سدهای بتنی، و همچنین با توجه به اینکه در گذشته رفتار سد گتوند در اثر ترک خوردگی مورد مطالعه قرار نگرفته است، در این مطالعه، به بررسی رفتار سد تنظیمی گتوند در اثر ترک خوردگی پرداخته شده است. برای مدلسازی این پژوهش از نرم افزار آباکوس استفاده شده است. پارامترهایی که بعنوان متغیر در نظر گرفته شده اند شامل: طول متغیر برای ترک و زاویه ترک می باشند. در مورد تاثیر زاویه ترک نتایج نشان می دهد که بدترین حالت برای مقطع سد زمانی است که ترک زاویه منفی داشته باشد. مقدار جابجایی افقی برای زاویه 30-درجه برابر با 031/0 متر و برای ترک با زاویه 30+ درجه برابر با 025/0 متر است. همچنین افزایش طول ترک باعث افزایش مقادیر جابجایی، تنش و عکس العمل های تکیه گاهی در سد شده است. مقدار حداکثر عکس العمل تکیه گاهی در مدل با طول ترک 200 سانتیمتر، در حالتیکه زاویه ترک 45+ باشد، 4 درصد بیشتر از مدل با طول ترک 30 سانتیمتر و برابر با 8+E78/1 نیوتن است.