Anticrack at Avalanche Triggering

Abstract

anticrack ay isang anyo ng slope failure na nailalarawan sa pamamagitan ng nucleation at pagpapalaganap ng shear-loaded, mixed-mode fractures na nagde-delaminate sa mahinang layer sa isang malawak na lugar. Ang resultang non-linear collapse wave ay maaaring magdulot ng avalanche hazard at triggering. Sa artikulong ito kinakalkula namin ang estado ng stress perturbation na nabuo ng isang simple, modelo anticrack. Ipinapakita namin na ito ay bumubuo ng isang shear wave na may amplitude na nakasalalay sa lakas ng mahinang layer at maaaring bigyang-kahulugan sa mga tuntunin ng isang Griffith stress concentrator. Ang konsentrasyon ng stress na ito ay gumagawa ng mga en-echelon fractures, katulad ng mga naobserbahan sa larangan. Ipinakita namin na ang mga en-echelon fracture na ito ay nag-aambag sa malaking sukat na pagpapapangit ng pagbagsak ng alon at ang kahihinatnang pagtaas ng avalanche kinetic energy..

Sa mga modelo kung saan ipinapalagay ang brittle fracture, ang isang crack ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang solong sukat na parameter, ang radius o kalahating haba ng bitak, at isang natatanging katangian ng mekanikal na enerhiya, tinatawag na crack energy V(r). Bilang karagdagan sa stress na inilapat sa crack, ang enerhiyang ito ay nakasalalay din sa pagkakaisa, geometry, inilapat na strain at anumang materyal na depekto (hal. pores).

Sa isang continuum na paglalarawan ng stress field sa mahinang layer ang mekanikal na enerhiya ng isang anticrack maaaring hatiin sa isang kontribusyon na proporsyonal sa t2 at isang bahagi na proporsyonal sa s2. Gumagamit kami ng dalawang-dimensional na BEM code upang kalkulahin ang estado ng stress na dulot ng isang modelo anticrack CB, at ihambing ito sa mga normal na stress na nakuha sa diskarte ng Eshelby. Malapit sa anticrack tip ang anticrack ang solusyon ay napakalapit sa solusyon ng Eshelby, ngunit para sa anumang distansya na lampas sa puntong ito ang mismatch ay bumaba sa mas mababa sa 1%.