2/45 ثانیه نمونه شماره 8
زمانی که قطر باریکه با دو برابر می کنیم انرژی آن نیز یک چهارم می شود. زمانی که این انرژی کاهش می یابد و در کل محدوده پخش می گردد باعث می شود که عمق نفوذ بالایی نداشته باشد و در برخی موارد به صفر میل کند. اما نکته حائز اهمیت در این بخش این است که زمانی که این انرژی تنها باعث گرم شدن کل مرز قطری نمونه سنگ می شود، تنش های حرارتی در کل سطح سنگ به وجود آمده باعث ایجاد ترک در نقاط بیشتری از این نمونه می گردد که این خود باعث کاهش چشمگیر مقاومت سنگ می شود.
تحلیل شرایط محیطی
یکی از شرایط استفاده از لیزر در حالت کمکی بر روی مته های حفاری می باشد. این روش به صورت اصل کلی در این پایان نامه مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است. زمانی که لیزر بر روی مته های رایج در عملیات حفاری در مخازن نفتی نصب می گردد، تنها نکته حائز اهمین آن این خواهد بود که با حرارتی که به سنگ منتقل گرداند در نقاط متفاوت سنگ را به شدت از نظر مقاومتی کاهش توان دهد و در نتیجه آن مته ها می توانند سنگ ها در مدت زمان بسیار کمتری حفر نمایند.
در طی مدل سازی این نمونه با نرم افزار اباکوس دو مشخصه مورد بررسی قرار گرفته اند. یک مشخص نمودن زمان نفوذ لیزر با توان های متفاوت در داخل سنگ ها با مشخصات مکانیکی متفاوت، دوم مشخص نمودن مرز و محدوده المان های نیمه اثر دیده شده حرارتی. این المان ها که در مرز اثر حرارت تبخیر و مرز حرارت یکپارچگی قرارگرفته اند در واقع ناحیه اثر تنش های حرارتی ایجادی توسط لیزر می باشند. تنش های حرارتی که توسط انتقال حرارت ایجاد می گردند از ناحیه اثر منبع حرارتی اغاز و تا توان حرارتی خود در جسم پیشروی می نمایند. در این مرز تنش های حرارتی ایجادی توسط انبساط سنگ به ناحیه میرسند که سنگ در آن انبساط نیافته است. این تقابل حرارتی و جابجایی باعث ایجاد تغییر در سیستم شبکه ای ماده شده و تولید درز شکاف های حرارتی را می نماید. تحلیل این بخش از کار تحلیل بسیار مهمی می باشد زیرا بخش دیگر مدل سازی ها نیز در انتها به آن روی می آورد.
مسئله جدید در تحلیل این پایان نامه این است که برای رسیدگی کردن به مدل هایی که در شرایط محیطی بررسی می کنیم باید این سنگ ها در حالت های بسیار نزدیک به محیط واقعی باشند. این محیط های نزدیک را می توان به صورت محیط پیوسته یا نا پیوسته بررسی و تحلیل نمود. در حالت پیوسته باید نمونه ها در آن ها ترک ایجاد گردد ولی در نمونه های ناپیوسته سه حالت برای بررسی داریم که به ترتیب تک ترک درجا، چند ترک درجا یا بازشندگی در جا می باشند. تحلیل که مرحله که به عنوان تغییر شکل ترک ها و با شدگی ها می باشد و از طرفی در محیط پیوسته نیز باعث ایجاد ترک می شود را با نرم افزار کامسول مدل سازی می کنیم.این نرم افزار از روش FEM برای مدل سازی این نقاط استفاده میکند، برای تطبیق صحت این مدل سازی با نمونه های اصلی مولفه SIF را در این متن مرجع برای یک مثال انتخاب کرده و آن را در نرم افزار حل می کنیم تا به تطبیق این 3 مولفه SIF دست یابیم.
بدین صورت در نرم افزار وارد مدل سازی ترک حرارتی می شویم. ابتدا یک مدل دو بعدی از نمونه خد در نرم افزار می سازیم. سپس این نمونه را با مشخصه های ماده بدست آمده طی آزمایشات مواد و مکانیک سنگ بارگذاری می نماییم. در محیط یک ترک اولیه کوچک قرار می دهیم. محیط را از یک مرز در دهانه ترک تحت اثرحرارت و نیروی انبساط حرارتی قرار می دهیم. بدین صورت است که تنش های حرارتی اعمال شده به لبه های ترک را بدست می آوریم. میزان اعمال تنش، کرنش و جابجایی در نمونه سنگ آهکی با مشخصات وارد شده در نرم افزار به صورت کانتورهای خروجی زیل می باشند.

مطلب مرتبط :   چطور می توانیم بلیط هواپیما را ارزان بخریم؟

شکل 4. 19. جابجایی در راستای محور Y

شکل 4. 20. تمرکز تنش در راستای XY

شکل 4. 21. تمرکز تنش در راستای X

شکل 4. 22. تمرکز تنش در راستای Y

شکل 4. 23. تغییر شکل کلی ترک در اثر انبساط حرارتی
فصل پنجم
جمعبندی
جمع بندی
در این فصل برای نشان دادن کاربردهای روش ارائه شده به بررسی حل مسائل مربوط به این مدل پرداختیم. مدلسازی محیط متخلخل اشباع تحت بارگذاری دینامیکی و حرارتی و همچنین توزیع دما و فشار در محیط دارای ترک و رشد آن در محیط و نمایش پدیدۀ شکست حرارتی در آن از عمده مثالهای مورد بررسی در این پایان نامه میباشد.