Bir tartisma acmak istiyorum, son 2 hafta lab'da kafami kuruttu.

Doktora deneyleri icin Ankara andezitinde UCS olcumu yapiyorum, ASTM D7012'nin onerdigi 0.5-1.0 MPa/s yukleme hizi araligi var, ben 0.7 MPa/s standart kullaniyorum. Bir gun cihazda hizi degistirmeyi unuttum, onceden ayarlanmis 5 MPa/s ile bir numune koymusum, sonuc cikinca sasirdim — UCS ortalamasinin %15 ustunde, 92 MPa. Standart hizla olculen 12 numune ortalama 80 MPa.

Sonra kontrol icin kasten 5 numune 5 MPa/s, 5 numune 0.7 MPa/s, 5 numune 0.05 MPa/s yaptim, ayni karot setinden. Sonuc: 5 MPa/s = 90 MPa, 0.7 MPa/s = 80 MPa, 0.05 MPa/s = 73 MPa. Yani hiz on katina cikinca UCS %12 yuksek, hiz on katina dusunce UCS %9 dusuk. Logaritmik aralikta lineer gibi.

Lankford 1981 ve Zhang-Zhao 2014 review'lerinde bu "strain rate effect" diye gecer. Sorum: tasarima hangi degeri vereyim? Standart 0.7 MPa/s'deki 80 MPa mi, yoksa "in-situ'da gercek loading rate" tahmin edip ona gore mi? Eger deprem dinamik yuk varsa rate 100 MPa/s ustune cikabiliyor, UCS bunda 100 MPa'i bile asabilir.

Ezgi hocam guzel bir tartisma. Strain rate effect kaya mekaniginde iyi bilinen ama tasarima nadir yansiyan bir konu. Lankford 1981 quasi-static aralikta (10^-6 ila 10^-2 1/s strain rate) iliski lineer log-log, dinamik aralikta (10^-2 ila 10^3 1/s, SHPB testleri) iliski cok daha keskin. Senin degerlerin quasi-static aralikta, iliski beklendigi gibi.

Tasarim icin ana cevap: ASTM D7012 ve ISRM SM 0.5-1.0 MPa/s araligini "standart referans deger" olarak verir, tasarima bu deger gider. Eger dinamik yuk (deprem, patlatma, carpma) bekleniyorsa ayri bir "dinamik UCS" testi yapilir (SHPB), o degerle dinamik tasarim yapilir. Iki deger ayri kullanim, "ortalama almak" yanlis olur.

Static tasarim icin 80 MPa, dinamik tasarim icin ek SHPB testi gerek. Senin doktora tezinde her iki rejimi karsilastirmak iyi olur, akademik degerli.

ank_ezgi yazdi:

Logaritmik aralikta lineer gibi

Ezgi, log-lineer iliskisinin slope'u "rate sensitivity index" olarak adlandiriliyor literaturde, n parametresi. Senin verilerinden hizli hesabini yapayim:

UCS = UCS_ref * (rate / rate_ref)^n. Ref olarak 0.7 MPa/s = 80 MPa alirsak, 5 MPa/s'deki 90 MPa'dan: 90/80 = (5/0.7)^n -> 1.125 = 7.14^n -> n = log(1.125)/log(7.14) = 0.060. 0.05 MPa/s'den: 73/80 = (0.05/0.7)^n -> 0.913 = 0.071^n -> n = log(0.913)/log(0.071) = 0.034. Iki taraf yaklasik n=0.05.

Andezit icin n = 0.04-0.06 araligi tipik (Zhang-Zhao 2014 review verisi). Senin n yaklasik 0.05 cikiyor, ortalama. Tezinde bu degeri "Ankara andezit rate sensitivity = 0.05" olarak rapora yazabilirsin, akademik veri.

Harun hoca, hizli hesap muhtesem. n=0.05 hesabini tezimin Cizelge 4.2 olarak ekleyecegim. Iki ucu da ayri yaklasimla dogrulamak (5 MPa/s ve 0.05 MPa/s) iyi pratik olmus, log-lineer fit guzel.

Pratik tarafindan eklemeli: cihaz kalibrasyonu yukleme hizi icin de yapilir. TS EN ISO 7500-1 Class 1 kalibrasyon yuk dogrulugu icin var, ama yukleme hizi (rate accuracy) icin ayri bir kontrol gerek — cihazin ayarlanan hizi ile gercek hizi sapma yapabilir, ozellikle eski cihazlarda. Ezgi cihazinin rate accuracy testi yaptin mi son 12 ay icinde?

Eger hiz isaretli %5 hata payi varsa, 5 MPa/s ayari 4.5-5.5 MPa/s arasinda gercek olabilir, sonuclarinizdaki dagilim biraz hattan kayar. Veriler clean cikiyor diyebilirim ama metodolojik olarak kontrolu rapora not etmek iyi.

Metro tasariminda dinamik UCS sorusu cok ortaya cikiyor — TBM kazi yukleri statik degildir, kesici kafa rotasyon donen yukle her kesici eslemeli kayaya impulsiv yuk uygular. Hesap olarak tipik strain rate 10^-2 ila 10^-1 1/s, yani Ezgi hanimin verisinde 5 MPa/s'nin biraz ustu. Dinamik UCS'yi hesaba katan tasarimci nadir gordum, cogu metro projesinde statik UCS kullaniliyor. Aslinda hesabi tutarsiz.

Ezgi hanim, doktora tezi tunel uygulamalarina ozel bir bolum yazsa metroculara katki olur. SHPB cihaza erisimi var mi?

metro_istanbul_cem yazdi:

SHPB cihaza erisimi var mi?

Cem, SHPB ITU'da kismi var, uygulanan ekip mevcut. Doktora tezimin son bolumu icin kullanmak istiyorum, danisman hocamla konusmak uzereyim. Andezit, kirectasi, granit uc litoloji icin SHPB sonuc paketi cikarsa lab UCS ile karsilastirma yapilabilir. Tesekkurler ilgi icin.

Patlatma tarafindan yorumlayim: patlatma sirasinda kaya 10^2-10^4 1/s strain rate gorur, yani Ezgi hanimin lab degerlerinin cok ustu. Patlatma tasariminda kullandigimiz "dynamic strength" tipik static UCS'nin 1.5-3 katina kadar cikar, yani 80 MPa kaya patlatma anliginda 150-200 MPa gibi davranir.

Bu yuzden patlatma deseninde ozgul sarj hesabi static UCS ile yapilirsa fazla sarj kullaniyoruz, kaya ince parcalanir, fragmentasyon kotu, asiri vibrasyon. Dynamic UCS hesaba katildiginda sarj %30-50 azaltilabilir bazen, fragmentasyon optimum, vibrasyon kontrollu. Ama Turkiye sahalarinda dynamic UCS olculmuyor ne yazik ki, Ezgi hanim bu konuyu tezde acarsa sektore yarar.

Eskiden bu kadar ayrintiya inmezdik dogrudur, ama Ezgi tezi tarihi bir is yapiyor. Strain rate effect bizim kusagin pratik literaturunde "biliniyor ama kullanilmaz" konumundaydi. Yeni kusakta tasarima girmeli.

Sadece pratik tarafta uyari: rapora yazarken "static tasarim icin 80 MPa, dinamik tasarim icin ayri test" netligini koy. Tasarimci karistirirsa karisik tasarim yapar, sorumluluk sende kalir.

Cihaz hizini yanlis ayarlamissin, tez 2 yil ek calismaya cikmis, akademinin oyunu boyle :))) Ezgi hanim siz n=0.05 ile sayfalar dolduracaksiniz tezde, artik o cihaza tesekkur edin gercekten.

sarkayasinegi yazdi:

tez 2 yil ek calismaya cikmis

Sarkayasinegi, dogru soylersin aslinda — kazara kesfetigim bir konu olunca tezimin scope'u biraz buyudu, ama akademik olarak guzel oturdu. Eski plani da tutturdum, yeni bolum kazandirdim.

Tunel jeologu olarak ekleyeyim: Ankara metro projelerinde patlatmali kazi yapilan dehlizlerde bizim sahasaha kayalarda dynamic strength etkisini gozlemledim ama olcumlu degerlendirme yapamadik. Ezgi hanim tezi bittiginde "tunel-spesifik strain rate range icin dinamik UCS" bilgi notu cikarsa metro tasarimcilarina dagitim olur, somut bir endustriyel katki.

Kirectasi tarafinda strain rate effect bilinen. Antalya'da TBM ile kalker keserken hizli kazi yapan ekipler "kaya sertlesti" hissi yasar bazen, dinamik effect te bu. Bahadir ekledim diye yazmis olayim.

Ozet plan, tartisma cok degerli oldu:

1) Tezimde n=0.05 rate sensitivity index (3 hizda olcum, log-lineer fit).

2) Cihaz rate accuracy testi (Begum'un onerisi, kalibrasyon bagli).

3) ITU SHPB ile dynamic UCS bolumu (3 litoloji, danismanla konusulacak).

4) Tunel ve patlatma uygulama bolumleri (Cem ve Erman onerileri).

5) Rapora "static / dynamic" netligi (Mehmet Ali abi uyarisi).

Tesekkurler herkese, akademik olarak da pratik olarak da zenginlestim bu tartismayla.