کلیاتی درباره رفتار خزشی سنگ ها
کلیاتی درباره رفتار خزشی سنگ ها
تعريف خزش
طبق تعريف تغيير شكل تابع زمان يك ماده تحت تاثير تنش ثابت را خزش نامند. بيشتر مسائلي كه درآن ها نياز مند محاسبه تغيير شكل هستيم، به صورت تغيير شكل هاي الاستيك كوتاه مدت يا تغيير شكل آني محاسبه مي شوند، ولي در مواردي كه زمان در آن ها نقش مهمي ايفا مي كند، مساله خزش به عنوان يكي از مشخصه هاي بسيار مهم مي تواند خود را در طراحي نشان دهد. براي تفسير مكانيزم خز ش بايستي منحني خزش بطور كامل شناخته و تحليل شود.
منحني کرنش – زمان
اين منحني شامل چهار قسمت مي باشد
١- كرنش الاستيك آني(AB)
٢- خزش اوليه يا انتقالي(BC)
٣- خزش ثانويه يا خزش حالت ماندگار(CD)
٤- خزش مرحله سوم يا خزش شتاب دار(DE)
كرنش الاستيك آني (AB)به طور ناگهاني با اعمال بار اتفاق مي افتد و به دنبال آن خزش اوليه مي آيد كه در آن نرخ كرنش با زمان كاهش مي يابد. خزش اوليه يا انتقالي (BC) گاهي اوقات تغيير شكل الاستيك تاخيري ناميده مي شود.
اگر نمونه در نقطه قبل از C تنش برداري شود، بازيافت لحظه اي (CF) به دنبال بازيافت الاستيك تاخيري (FG) خواهد آمد . اگر تنش تا بعد از نقطه C اجازه داده شود، خزش ثانويه كه در آن نرخ كرنش ثابت است و نمونه تحت تغيير شكل دائمي قرار مي گيرد، رخ مي دهد. اگر نمونه در هر نقطه اي در محدوده (CD) تنش برداري شود، تغيير شكل دائمي رخ خواهد داد مقدار تغيير شكل دائمي با نرخ كرنش ماندگار و انقضاي زمان همراه است. اگر نمونه در نقطه D تنش برداري نشود، نرخ كرنش با يك نرخ افزايشي ادامه مي يابد تا در نهايت منجر به گسيختگي شود . اين مرحله (DE) خزش مرحله سوم ناميده مي شود. اگر اين مرحله از خزش شروع شود گسيختگي اغلب كوتاه مدت خواهد بود. خزش مرحله سوم روند يك تغيير شكل خالص را نشان نمي دهد ولي پيشرفت گسيختگي را نشان مي دهد و اساساً از دو گام قبلي تغيير شكل، متفاوت است. همه سه گام خزش تنها در سطوح تنش نسبي بالا مشاهده مي شود. بيشتر كارهاي انجام شده در زمينه خزش تنها در مرحله هاي اوليه و ثانويه صورت گرفته و مرحله خزش سوم با جزئيات قابل درك تحقيق نشده است. منحني خزش تحت تنش ثابت براي مواد مي تواند با يك رابطه كلي به شكل زير نشان داده شود:
منحني كرنش - زمان تئوري سنگ بكر تحت تنش ثابت تك محوري
یه سری معادلات تجربی برای رفتار خزشی ارائه شده است که فعلا نیازی به تشریح آنها نیست.