ΔΙΕΡΕΥΝΗΣΗ ΜΗΧΑΝΙΣΜΩΝ ΨΑΘΥΡΗΣ ΘΡΑΥΣΗΣ ΜΑΡΜΑΡΩΝ ΓΙΑ ΜΙΚΤΟ ΤΥΠΟ Ι-ΙΙ ΦΟΡΤΙΣΗΣ

Abstract

ΣΤΗΝ ΠΑΡΟΥΣΑ ΕΡΓΑΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΤΗΚΕ ΘΕΩΡΗΤΙΚΑ ΚΑΙ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΑ Η ΔΙΑΔΟΣΗ ΤΗΣ ΡΩΓΜΗΣ ΛΟΓΩ ΜΙΚΤΟΥ ΤΥΠΟΥ ΦΟΡΤΙΣΗΣ Ι-ΙΙ ΣΕ ΚΑΜΨΗ 3 ΣΗΜΕΙΩΝ ΚΑΙ ΣΕ ΘΛΙΨΗ. ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΡΩΤΗ ΠΕΡΙΠΤΩΣΗ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΘΗΚΑΝ ΠΑΡΑΛΛΗΛΕΠΙΠΕΔΑ ΔΟΚΙΜΙΑ ΣΤΑ ΟΠΟΙΑ ΚΑΤΑΣΚΕΥΑΣΤΗΚΕ ΤΕΧΝΗΤΗ ΡΩΓΜΗ ΜΗΚΟΥΣ 8MM ΚΑΙ 10MM ΣΕ ΔΙΑΦΟΡΕΣ ΘΕΣΕΙΣ ΜΕΤΑΞΥ ΤΟΥ ΚΕΝΤΡΟΥ ΤΟΥ ΔΟΚΙΜΙΟΥ ΚΑΙ ΕΝΟΣ ΑΠΟ ΤΑ ΣΗΜΕΙΑ ΣΤΗΡΙΞΗΣ. ΣΤΗΝ ΠΕΡΙΠΤΩΣΗ ΤΗΣ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΘΗΚΑΝ ΕΠΙΣΗΣ ΠΑΡΑΛΛΗΛΕΠΙΠΕΔΑ ΔΟΚΙΜΙΑ ΜΕ ΔΥΟ ΟΜΩΣ ΥΠΟ ΚΛΙΣΗ ΡΩΓΜΕΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΑΣΜΕΝΕΣ ΣΤΙΣ ΔΥΟ ΑΠΕΝΑΝΤΙ ΟΡΙΑΚΕΣ ΠΛΕΥΡΕΣ ΤΩΝ ΔΟΚΙΜΙΩΝ. Η ΚΛΙΣΗ ΤΩΝ ΡΩΓΜΩΝ ΑΥΤΩΝ ΗΤΑΝ 30, 45, 60 ΜΟΙΡΕΣ. ΟΙ ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΕΣ ΕΝΤΑΣΗΣ ΤΩΝ ΤΑΣΕΩΝ ΚΙ ΚΑΙ ΚΙΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗΚΑΝ ΜΕ ΤΗ ΒΟΗΘΕΙΑ ΚΑΤΑΛΛΗΛΟΥ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΟΣ ΠΕΠΕΡΑΣΜΕΝΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΚΑΙ ΟΙΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ ΤΗΣ ΘΡΑΥΣΗΣ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΤΗΚΑΝ ΜΕ ΤΗ ΒΟΗΘΕΙΑ ΤΩΝ ΘΕΩΡΗΤΙΚΩΝ ΚΡΙΤΗΡΙΩΝ ΘΡΑΥΣΗΣ ΤΗΣ ΓΡΑΜΜΙΚΗΣ ΕΛΑΣΤΙΚΟΤΗΤΑΣ ΟΠΩΣ ΤΑ ΚΡΙΤΗΡΙΑ G, SED, Σ Κ.Α. ΜΕ ΤΗ ΒΟΗΘΕΙΑ ΑΥΤΩΝ ΤΩΝ ΚΡΙΤΗΡΙΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗΚΑΝ ΟΙ ΘΕΩΡΗΤΙΚΕΣ ΤΙΜΕΣ ΤΗΣ ΚΡΙΣΙΜΗΣ ΓΩΝΙΑΣ ΘΡΑΥΣΗΣ ΘC, ΕΝΩ ΜΕ ΤΗ ΒΟΗΘΕΙΑ ΤΟΥ ΚΡΙΤΗΡΙΟΥ SED ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗΚΕ Η ΤΙΜΗ ΤΟΥ ΚΡΙΣΙΜΟΥ ΦΟΡΤΙΟΥ ΘΡΑΥΣΗΣ ΡC ΚΑΙ Η ΔΙΑΔΟΣΗ ΤΗΣ ΠΡΟΥΠΑΡΧΟΥΣΑΣ ΡΩΓΜΗΣ ΚΑΙ ΣΤΟΥΣ ΔΥΟ ΤΥΠΟΥΣ ΦΟΡΤΙΣΗΣ.ΓΙΑ ΤΗ ΘΕΩΡΗΤΙΚΗ ΚΑΙ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΑΙ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΘΗΚΑΝ 3 ΕΙΔΗ ΜΑΡΜΑΡΩΝ ΜΕ ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΕΣ ΕΛΑΣΤΙΚΕΣ ΣΤΑΘΕΡΕΣ: Η ΚΡΥΣΤΑΛΛΙΝΑ ΚΑΒΑΛΑΣ, ΤΟ ΧΙΟΝΟΛΕΥΚΟ ΘΑΣΟΥ ΚΑΙ ΤΟ ΛΕΥΚΟ ΠΗΓΩΝ ΔΡΑΜΑΣ. ΣΤΗΝ ΠΕΡΙΠΤΩΣΗΤΗΣ ΚΑΜΨΗΣ ΤΑ ΘΕΩΡΗΤΙΚΑ ΚΑΙ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΤΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ ΤΗΣ ΘΡΑΥΣΗΣ ΣΥΜΦΩΝΟΥΝ ΑΡΚΕΤΑ ΚΑΛΑ ΕΝΩ ΣΤΗΝ ΠΕΡΙΠΤΩΣΗ ΤΗΣ ΘΛΙΨΗΣ ΟΙ ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΑΥΤΗΣ ΗΤΑΝ ΠΕΡΙΣΣΟΤΕΡΟ... ΑΠΟΚΟΠΗ ΠΕΡΙΛΗΨΗΣ

IN THE PRESENT WORK A COMBINED THEORETICAL AND EXPERIMENTAL STUDY OF A CRACK GROWTH IN A MIXED MODE I-II LOADING IS PERFORMED. 2 CASES ARE EXAMINED: THE THREE POINT BENDING AND THE UNIAXIAL COMPRESSION. FOR THE 1 CASE MARBLE BEAMS WITH AN ARTIFICIAL CRACK OF 8MM AND 10MM LONG EACH, LOCATED IN DIFFERENT DISTANCES BETWEEN THE CENTRE OF THE BEAM ONE OF THE SUPPORTING POINTS, WERE USED. FOR THE 2 CASE MARBLE BEAMS CONTAINING TWO INCLINED BOARDER CRACKS WERE ALSO USED; THE INCLINATION ANGLE WAS 30,45,60 DEGREE. THE STRESS INTENSITY FACTORS KΙ AND KΙΙ WERE DETERMINED BY A SUITABLE FINITE ELEMENT PROGRAMME FOR BOTHCASES AND THE FRACTURE PARAMETERS WERE EVALUATED BY SEVERAL FRACTURE CRITERIA OF LEFM; THE G-CRITERION, THE Σ-CRITERION, THE SED CRITERION, ETC. THE INITIAL CRACK GROWTH ANGLE ΘC WAS CALCULATED FROM THE CRITERIA AS WELL AS THE CRITICAL LOAD PC FROM THE SED CRITERION; THE INITIAL CRACK TRAJECTORY WAS ALSO DETERMINED FOR BOTH EXAMINED CASES. THESE THEORETICAL PREDICTIONS WERE COMPARED WITH EXPERIMENTAL RESULTS FOUND FROM 3 MARBLES WITH DIFFERENT ELASTIC CONSTANTS;THE KRYSTALLINA OF KAVALA, THE SNOW-WHITE OF THASSOS AND THE WHITE OF PIGES DRAMA. THE EXPERIMENTAL RESULTS OF ΘC, PC AND FRACTURE TRAJECTORIES SHOWED VERY GOOD AGREEMENT WITH THE THEORETICAL ONES IN THE CASE OF BENDING. IN THECASE OF COMPRESSION THE MECHANISMS OF FRACTURE WERE MORE COMPLICATED; TWO TYPES OF CRACKS EXTENDED FROM THE ARTIFICIAL CRACK TIPS WERE DETECTED AND THECOMPARISON BETWEEN THEORETICAL AND EXPERIMENTAL FRACTURE PARAMETERS DIDN'T SHOW GOOD AGREEMENT.