Kőzetek törésmechanikai vizsgálata elméleti és gyakorlati módszerekkel, különös tekintettel a kőzetek törési határfeltételére / Theoretical and experimental investigation of the rock fracture mechanics, focusing on the failure criteria on the intact rock

Elsődleges fülek

Erre a témakiírásra nem lehet jelentkezni.
Nyilvántartási szám: 
21/17
Témavezető neve: 
Témavezető e-mail címe:
vasarhelyi.balazs@emk.bme.hu
A témavezető teljes publikációs listája az MTMT-ben:
A téma rövid leírása, a kidolgozandó feladat részletezése: 
A kőzetek törési határfeltétele a klasszikus Mohr-Coulomb elmélettel pontosan nem megadható. Szükséges ezért törésmechanikai alapokon nyugvó új törési határfeltételek megalkotására. Jelenleg a világon jelentős kutatások folynak a kőzet tönkremenetelének vizsgálata, modellezése. Ezen modellek segítéségével a törési folyamatok is jobban leírhatóakká válnak. 
A kutatás így több lépcsőből tevődik össze: egyrészt kőzetmechanikai labormérések alkalmazásával a tönkremenetel folyamatának, valamint határfeltételének kimérése, elemzése. Ép kőzetek egyirányú nyomószilárdsági vizsgálatát, valamint különböző oldalnyomásokon triaxiális vizsgálatát végeznénk el. Méréseket lehetőség szerint különböző kőzetfizikai állapotban (száraz, vízzel telítet, fagyasztott, stb) állapotban hajtanánk végre. Folytatásként a mérési eredmények numerikus modellezése, a modell paramétereinek elemzését készítenénk el.
A mérések az ipar által is fontos eredményeket adhatnak – segítséget nyújt a radioaktív hulladéktárolók pontosabb, jobb tervezéséhez.
 
***
 
The failure criteria of rock can not be describe precisely with classical Moh-Coulomb failure theory. It is necessary to develop new failure criteria based on fracture mechanics. Recently, several researches are carried out in the World to study and model the failure mechanism of the rigid rock. Using these models the fracture processes can also be better described.
The research thus consists of several stages: on the one hand, the measurement and analysis of the process of failure process and its boundary conditions using rock mechanics laboratory measurements. Uniaxial compressive tests of intact rocks and triaxial testing at different side pressures would be performed. If possible, measurements would be performed in different petrophysical states (dry, saturated with water, frozen, etc.). As a continuation, we would perform the numerical modeling of the measurement results and the analysis of the model parameters.
Measurements can also provide important results for industry - helping to design radioactive waste repositories more accurately and better
 
A téma meghatározó irodalma: 
1. Hoek E.; Brown E.T. (2019): The Hoek-Brown failure criterion and GSI  - 2018 editon. J. Rock MEch. And Geotechn. Engng. 11: 445-463.
2. Hoek E, Martin CD (2014) Fracture initiation and propagation in intact rock – A review. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering 6(4):287-300.
3. X. P. Zhou, J. Bi, Q. H. Qian (2015): Numerical Simulation of Crack Growth and Coalescence in Rock-Like Materials Containing Multiple Pre-existing Flaws. Rock Mech. Rock Engng. 48: 1097-1114
4. Ri-hong Cao, Ping Cao, Hang Lin, Cheng-zhi Pu, Ke Ou (2016): Mechanical Behavior of Brittle Rock-Like Specimens with Pre-existing Fissures Under Uniaxial Loading: Experimental Studies and Particle Mechanics Approach. Rock Mech. Rock Engng. 49: 763-783
5. JC Jaeger, NGW Cook, RW Zimmerman (2007): Fundamentals of Rock Mechanics 4th edition (Wiley)
6. Wang W, Shen J (2017) Comparison of existing methods and a new tensile strength based model in estimating the Hoek-Brown constant mi, for intact rocks. Eng Geol 224:87–96.
 
A téma hazai és nemzetközi folyóiratai: 
1. Engineering Geology [Q1]
2. Acta Geotechnica [Q1]
3. Rock Mechnics and Rock Engineering [Q1]
4. Bulletin of Engineering Geology and the Environment [Q2]
5. European Journal of Environmental and Civil Engineering [Q2]
6. Periodica Polytechnica, Civil Engineering [Q2]
 
A témavezető utóbbi tíz évben megjelent 5 legfontosabb publikációja: 
1. SM Davarpanah, M Sharghi, Á Török, B Vásárhelyi (2021): Characterization of Hoek–Brown constant mi of quasi-isotropic intact rock using rigidity index approach. Acta Geotechn. (kiadás alatt)
2. M Davarpanah, P Ván, B Vásárhelyi (2020): Investigation of the relationship between dynamic and static deformation moduli of rocks Geomech. Geophys. Geo-energ. Geo-resour. 6 (29)
3. G Somodi, Á Krupa, L Kovács, B Vásárhelyi (2018): Comparison of different calculation methods of Geological Strength Index (GSI) in a specific underground construction site. Engng. Geol. 243:50-58.
4. B. Vásárhelyi, D. Kovács. (2017): Empirical methods of caculating the mechanical parameters of the rock mass. Period. Polytechn. Civil Engng. 61:39-50.
5. B. Vásárhelyi, L. Kovács, Á. Török (2016): Analysing the modified Hoek–Brown failure criteria using Hungarian granitic rocks. Geomech. Geophys. Geo-energ. Geo-resour. 2 (2), 131-136
 
A témavezető fenti folyóiratokban megjelent 5 közleménye: 
1. Vásárhelyi B.; Ván P. (2006): Influence of water content ont he strength of rock. Engng. Geol., 84:70-74
2. Vásárhelyi B.; Bobet, A. (2000): Modeling of crack initiation, propagation and coalescence in uniaxial compression. Rock Mech. Rock Engng. 33:119-139
3. Vásárhelyi B. (2005): Statistical analysis of the infuelnce of water content ont he srtength of Miocene limestone. Rock Mech. Rock Engng. 38:69-76
4. Török Á., Vásárhelyi B. (2010): The influence of fabric and water content on selected rock mechanical parameters of travertine, examples from Hungary. Engng. Geol. 115:237-245
5. Vásárhelyi B. (2003): Some observations regarding the strength and deformability of sandstones in dry and saturated conditions. Bull. Engng. Geol. Env. 62:245-249
 

A témavezető eddigi doktoranduszai

Státusz: 
elfogadott