سنگ ها مواد طبیعی شکننده می باشند که تحت تاثیر عوامل محیطی زیادی از قبیل دما، فشار محصور کننده، رطوبت و فرسایش قرار دارند. از این بین، تاثیر درجه حرارت بر روی شکست سنگ در بیشتر زمینه های علوم مهندسی مورد توجه قرار گرفته است. از جمله این موارد می توان به تعیین مقاومت سازه های سنگی جهت انباشت ضایعات اتمی در مخازن زیرزمینی، فرآیند شکست هیدرولیکی جهت استخراج نفت و گاز از لایه های مختلف زمین و تحلیل پایداری معادن زیرزمینی اشاره کرد. در این مقاله به بررسی تاثیر درجه حرارت بر روی چقرمگی شکست مود I و مود II ماسهسنگ لوشان، پرداخته شده است. جهت این بررسی، از دیسک برزیلی با ترک چورون استفاده شده است. در این پژوهش، برای بررسی اثر درجه حرارت، نمونه ها تحت درجه حرارت 20 (دمای محیط)، 60، 100 و 150 درجه سانتیگراد قرار گرفته اند. نتایج نشان می دهد، با افزایش درجه حرارت تا 150 درجه سانتی گراد، چقرمگی شکست مود I و II ماسه سنگ افزایش یافت.

توده سنگ به طور فزاینده ای به عنوان بستر در گستره وسیعی از فعالیت های انسانی مورد استفاده قرار می گیرد. امکانات مختلف مانند انبارهای ذخیره سازی، چاه ها، تونل ها و نیروگاه های زیرزمینی در شرایط مختلف مکانیک سنگی در انواع مختلف سنگ بستر قرار دارند. سنگ ها مواد طبیعی شکننده می باشند که تحت تاثیر عوامل محیطی زیادی از قبیل دما، فشار محصور کننده، رطوبت و فرسایش قرار دارند. از این بین، تاثیر فشارمحصورکننده بر روی شکست سنگ در بیشتر زمینه های علوم مهندسی مورد توجه قرار گرفته است. از جمله این موارد می توان به تعیین مقاومت سازه های سنگی برای انباشت ضایعات اتمی در مخازن زیرزمینی، فرآیند شکست هیدرولیکی جهت استخراج نفت و گاز از لایه های مختلف زمین و تحلیل پایداری معادن زیرزمینی اشاره کرد. در این مقاله به بررسی تاثیر فشارمحصورکننده بر روی چقرمگی شکست مود I و مود II سنگ، پرداخته شده است. برای بررسی اثر فشارمحصورکننده بر روی چقرمگی شکست مود I و II، از دیسک برزیلی با ترک چورون استفاده شده است. در این پژوهش، نمونه ها تحت فشارمحصورکننده 3، 5، 7 و 10 مگاپاسکال قرار گرفته اند. نمونه های مورد مطالعه در این آزمایش شامل ماسه سنگ لوشان می باشد. نتایج نشان می دهد که با افزایش فشارمحصورکننده، چقرمگی شکست مود I و II ماسه سنگ به ترتیب به صورت خطی و غیر خطی افزایش می یابد.

در این تحقیق به شبیه سازی مود برشی (مود دوم) مکانیک شکست در اتصال سرد بتنی پرداخته شده است. شبیه سازی با استفاده از تحلیل استاتیکی غیرخطی مصالح و هندسه انجام شده است. نمونه های استفاده شده جهت مدل سازی، نمونه های S شکل مورد استفاده در آزمایش پوش-آف می باشند. مدل سازی نمونه ها در سه وضعیت با 2، 4 و 6 آرماتور دوخت انجام شده و با نتایج حاصل از نمونه های آزمایشگاهی نظیر، صحت سنجی شده است. نتایج تحلیل بیانگر این است که روش پیشنهاد شده به خوبی توانایی شبیه سازی رفتار مود دوم مکانیک شکست در اتصال سرد بتنی را دارا می باشد. روش شبیه سازی پیشنهادی می تواند جهت بررسی رفتار قاب های بتن آرمه دارای اتصال سرد و همچنین قاب ها و اعضای بتن آرمه ای که مورد تقویت، تعمیر یا ترمیم قرار گرفته اند، مفید باشد.

بتن همواره در برابر تغییرات محیطی همچون تغییرات دمایی فصل ها، تغییرات دمایی شب و روز و آتش سوزی قرار دارد. این شرایط بر روی خصوصیات فیزیکی و مکانیکی و گسترش ترک ها و چقرمگی شکست بتن اثر می گذارد. در این پژوهش اثر درجه حرارت و تعداد سیکل های گرم شدن – خنک شدن روی چقرمگی مود ترکیبی (I-II) بتن مورد بررسی قرار گرفته شده و آزمایش­ها در دو سری انجام گرفته است. در سری اول آزمایش­ها، اثر درجه حرارت در یک سیکل گرم شدن- خنک شدن روی چقرمگی شکست تحلیل شد. در مرحله گرمایش، نمونه ها تا دمای 60، 150، 200، 300، 500، و 700 درجه سانتی گراد گرم و سپس در محیط خنک می شوند. یک سری آزمایش هم روی نمونه هایی که سیکل گرم شدن- خنک شدن را تحمل نکرده اند در دمای 25 درجه سانتی گراد انجام شد. نتایج این سری آزمایش ها نشان داد که بیشترین و کمترین میزان چقرمگی شکست مود ترکیبی به ترتیب در دمای 150 و 700 درجه سانتی گراد می باشد. در سری دوم آزمایش ها اثر تعداد سیکل های گرم شدن – خنک شدن بر روی چقرمگی شکست مود ترکیبی بتن در دمای 150 درجه و تحت زاویه انحراف 45 درجه بررسی شد نتایج سری دوم آزمایش ها نشان داد که در سیکل اول، چقرمگی شکست افزایش و با افزایش تعداد سیکل های گرم شدن – خنک شدن میزان چقرمگی شکست مود ترکیبی کاهش می یابد. همچنین اثر زاویه بارگذاری نسبت به امتداد ترک در زوایای صفر، 15، 8/28، 45، 60، 75 و 90 درجه بر روی چقرمگی شکست بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که در بتن با افزایش زاویه انحراف ترک، مقدار موثر چقرمگی شکست مود ترکیبی (I-II) افزایش می یابد و با افزایش زاویه انحراف ترک، چقرمگی شکست مود II تا زاویه 45 افزایش و بعد از آن کاهش می یابد در ضمن با افزایش زاویه انحراف ترک تغییر مود شکستگی از مود I در زاویه انحراف صفر درجه به مود ترکیبی (کشش - برش) برای زاویه انحراف کمتر از28/8 درجه اتفاق می افتد. برای زاویه انحراف ترک بیش از 28/8 درجه مود شکست از مود ترکیبی کشش- برش به مود ترکیبی فشار-برش تغییر می کند.

یکی از مهمترین کاربردهای نانو مواد در رزین های پلیمری، دستیابی به چقرمگی شکست بالا حتی در کسرهای حجمی کم از نانوذرات پرکننده است. چنین عملکردی مربوط به انرژی آزاد شده از طریق مکانیزم های آسیب است که در مقیاس نانو رخ می دهد. در بین این مکانیزم ها جدایش سطحی نانوذره اهمیت بیشتری دارد. در کار حاضر باتوجه به ساختار سلسله مراتبی نانوکامپوزیت ها، سعی شده است که بااستفاده از روش چندمقیاسی اثر جدایش نانو ذرات گرافن از رزین اطراف آن بر چقرمگی شکست مود اول نانوکامپوزیت اپوکسی/گرافن مورد بررسی قرار گیرد. از این رو یک المان حجمی نماینده انتخاب شده است و با استفاده از داده های موجود در کارهای تجربی سایر محققین، اثر چندین پارامتر مانند مدول یانگ، کسر وزنی و ابعاد نانوگرافن مورد بررسی قرار گرفت. درنهایت مشاهده شد که چقرمگی شکست با مدول یانگ نانوکامپوزیت نسبت مستقیم دارد همچنین هر چقدر ابعاد نانو ذرات بکار رفته کوچکتر باشد، بهبود در چقرمگی شکست بیشتر خواهد بود.

در این مقاله تحلیل ترک مود ترکیبی ورق مدرج تابعی با استفاده از روش MLPG انجام شده است و تاثیر تغییرات مقدار و زاویه گرادیان خواص بر ضرایب شدت تنش دینامیکی مود اول، دوم و موثر دینامیکی بررسی شده است. برای حل معادلات وابسته به زمان که توسط MLPG شکسته شده اند روش های تفاضل مرکزی و نیومارک استفاده شده است. اگر چه روش انتگرال J یکی از روش های مرسوم در محاسبه ضریب شدت تنش است اما به طور کلی این روش برای مواد مدرج تابعی قابل استفاده نیست. بنابراین در این مقاله برای محاسبه ضریب شدت تنش از انتگرال مستقل از مسیر J* که برای مواد ناهمگن فرمول بندی شده، استفاده گردیده است. نتایج نشان می دهد که روش حاضر تطابق خوبی با حل دقیق و سایر حل های موجود دارد. هم چنین نتایج نشان می دهد، که حداکثر و حداقل مقدار ضریب شدت تنش موثر برای E2/E1>1 به ترتیب در زاویه گرادیان خواص 0 و 90 درجه رخ می دهد و E2/E1<1 بالعکس.

با بررسی تحقیقات پیرامون رفتار چقرمگی شکست مخلوط های آسفالتی این طور استنباط می شود که قطعات متعددی جهت تست چقرمگی شکست مود I (KIC) مواد آسفالتی پیشنهاد شده است. اما تاکنون قطعه استانداردی برای تست چقرمگی شکست مود III(KIIIC) مخلوط های آسفالتی ارائه نشده است. چنین قطعه­ ای باید شرایط هندسی و بارگذاری مناسبی داشته باشد که علاوه بر بیشترین سازگاری با خصوصیات عادی، در شرایط ذاتی ماده مورد آزمایش بتواند داده های تکرارپذیر، قابل اعتماد و درستی از مقاومت در برابر شکست مخلوط آسفالتی ارائه نماید. یکی از قطعاتی که این موارد را برای محاسبهKIIIC مواد آسفالتی ارائه می­ کند، قطعه ترک­ دار دیسک خمشی(ENDB[1]) است که به سبب مزایایی چون سهولت ساخت و ایجاد ترک، در مقایسه با سایر نمونه ها، و امکان شبیه سازی مود بارگذاری IIIبرای بررسی رفتار شکست مخلوط های آسفالتی، گزینه مناسبی به نظر می رسد. با وجود این، تحقیقات کمی در گذشته در مورد این قطعه برای دستیابی به داده های معتبر KIIIC انجام شده است. لذا، در این تحقیق، با هدف مطالعه دقیق­ تر این موضوعات، اثر هندسه و مشخصات مخلوط های آسفالتی بر رفتار چقرمگی شکست قطعه ENDB، با استفاده از نرم­ افزار اجزای محدود آباکوس، بررسی شده است. نتایج این تحقیق می تواند در انتخاب و معرفی قطعه استاندارد مناسب و مشخصات مناسب مخلوط های آسفالتی، جهت تعیین مقدار KIIIC مخلوط های آسفالتی، کمک به­ سزایی به محققین نماید. از نتایج مهم این تحقیق می توان به اثر ضخامت برش بر میزان چقرمگی شکست در مود بارگذاری ذکر شده اشاره نمود. به طوری که میزان چقرمگی شکست در نمونه با ضخامت برش بیشتر، افزایش یافته و با کاهش میزان درصد فضای خالی و دمای آزمایش، میزان چقرمگی شکست نیز افزایش می­ یابد.

چقرمگی شکست مود 1یک پارامترمهم برای بررسی رفتارشکست سنگ است این پارامتر در بسیاری از حوزه های مختلف مانند معدن کاری وتونل سازی کاربرد دارد. از آنجایی که تعیین چقرمگی شکست بوسیله انجام آزمایش، وقتگیر و پرهزینه می باشد استفاده از رابطه تجربی در این خصوص توصیه می گردد. در این تحقیق آزمایش تراکم تک محوری، آزمایش برزیلی و آزمایش خمش سه نقطه ای بر روی نمونه هایی از سنگ آهک، ماسه سنگ، توفیت، توف لیتیک، آندزیت و تراورتن انجام شد. هدف از این تحقیق بدست آوردن رابطه ای تجربی است که بتوان چقرمگی شکست مود 1سنگ را با استفاده از اندیس شکنندگی تخمین زد. این تحقیق نشان می دهد که از بین سه اندیس شکنندگی ( B2، B1و B3) چقرمگی شکست مود 1فقط با اندیس شکنندگی B1رابطهای با ضریب تعیین R2=0/995دارد. این رابطه که یک رابطه توانی است نشان می دهد با افزایش اندیس شکنندگی مقدار چقرمگی شکست مود 1به صورت غیرخطی افزایش می یابد. رابطه پیشنهاد شده با رابطه آقای کهرمان و آلتینداگ مقایسه و ریشه میانگین مربع خطا در دو رابطه محاسبه شد. با توجه به این محاسبه می توان گفت رابطه پیشنهاد شده با دقت بالاتر از رابطه کهرمان و آلتینداگ می تواند چقرمگی شکست مود 1سنگ ها را تخمین بزند.