Forumdaki son tartismalardan etkilenip arge labda bir konu daha actim, paylasmak istiyorum, gorus alacagim.

Ezgi hocanin strain rate effect tartismasi acildiktan sonra, bizim arge labda kucuk bir Split Hopkinson Pressure Bar (SHPB) cihazi var, 16 mm cap, magnezyum-aluminyum cubukli, basinclı gaz tabancasi. Daha onceleri inert numuneyle (PMMA) kalibrasyon yaptik ama gercek kayada henuz olcum yapmamiştik. Ezgi'nin tartismasiyla beraber Konya andezitinde bir test serisi planladik.

SHPB ile dinamik UCS olcumleri: 12 numune (cap 14 mm, boy 14 mm — SHPB icin L/D 1 standart), strain rate aralik 100-800 1/s. Sonuclar: rate 120 1/s -> UCS 175 MPa, rate 380 1/s -> UCS 235 MPa, rate 720 1/s -> UCS 290 MPa. Aynı andezitin static UCS'si (0.7 MPa/s, ~10^-5 strain rate) 95 MPa civari. Dinamik UCS / static UCS orani 1.8 - 3.0 araliginda, dinamik gerilim altinda kaya 2-3 kat daha sert davraniyor.

Sorum: bu degerleri tasarima nasil ekleyelim? Patlatma tasarimcilarina bu rakam kismen biliniyor olabilir, ama yapi muhendislerinin haberinin olmadigini dusunuyorum (deprem dinamik yuk altinda kaya temel davranisi). Erman gerek yapi muhendislerinden gerek olarak nasil bir kopru kuralim?

Begum hanim, SHPB verisi muhtesem. Ben sahasaha "patlatma katsayisi" 1.5-3 demistim Ezgi tartismasi sirasinda — sizin verileriniz tam bunu dogruluyor. Patlatma sirasinda kaya 10^2-10^4 1/s strain rate gorur, sizin testleriniz 10^2-10^3 araliginda, patlatma alanini kaplar. UCS 290 MPa @ 720 1/s degerini "patlatma anliginda dynamic strength" olarak kullanabiliriz.

Patlatma deseni hesabinda Olofsson formulu (1990) static UCS kullanir, gercek dinamik strength ile %30-50 sapma yaratir. Sizin verilerinizle "rate-corrected" hesap yapilabilir, ozgul sarj %30 azalir, fragmentasyon iyilesir, vibrasyon azalir. Madenler icin maliyet kazanci buyuk.

Patlatma tarafinda sektorel atilgan bir is, Begum hanim. Eti Krom veya Eti Bakir gibi sirketler icin onerilir mi diye dusunuyorum.

konya_arge_begum yazdi:

dinamik UCS / static UCS orani 1.8 - 3.0 araliginda

Begum, harika veri. Tezimde quasi-static n=0.05 cikarmistim, sizin dinamik aralik n hesabi farkli rejimde olur. SHPB araliginda Zhou vd. (2012) ISRM SM dynamic cikarmis bir referans, n_dynamic typical 0.5-1.0 quasi-static'in 10 katı. Sizin verilerinizden hizli n hesabi:

UCS = UCS_ref * (rate / rate_ref)^n. Static 95 MPa @ 10^-5 1/s referans alirsak, 720 1/s icin 290 MPa: 290/95 = 3.05 = (720/10^-5)^n -> 3.05 = (7.2*10^7)^n -> n = log(3.05)/log(7.2*10^7) = 0.485/7.86 = 0.062. Daha cok quasi-static gibi cikiyor aslinda.

Hesabi tekrar gozden gecirmem lazim, log-lineer butun aralikta gecerli olmayabilir. Quasi-static ve dinamik aralik arasinda transition var Zhang-Zhao 2014 review'inde. Ortak yayina dahil edebiliriz bunu.

Ezgi ve Begum, ortak yayina iyi yol. Lankford 1981'in onerdigi cift-rejim model var aslinda: quasi-static aralikta n_qs = 0.03-0.07, dinamik aralikta (>10^-2 1/s) n_dyn = 0.3-1.0. Aralarinda gecis bolgesi var (10^-2 ila 10^0 1/s), n bu bolgede degisken. Sizin SHPB verisi 10^2-10^3 araliginda tum dynamic rejim, n_dyn olcumu icin ideal.

Pratikte sunu da goz onunde tutmak gerek: SHPB testi numune boyu kucuk (14 mm), olcek etkisi var. Buyuk numuneye olculen UCS daha dusuk olabilir. Ama dynamic rejim icin ISRM SM SHPB protokolu kabul ediyor, olcek etkisi quasi-static'ten az.

Yapi muhendisleri tarafina koprulemek icin: deprem hesabinda kaya temeli dinamik rijidlik artari 1.5-2 kat olur. Bu degerin kaya UCS'sinden kaynaklandigi cogu yapi muhendisi bilmez, "elastic modulus dinamik" sanir. SHPB verisi temel tasariminin dinamik degisikligini fiziksel mekanizma ile aciklayabilir.

Metro tasariminda dinamik UCS'nin pratik karsiligi: TBM kazi yukleri impulsiv, kesici disk her donusunde bir "vurus" yapar, kaya yerel olarak SHPB-tipi dynamic loading gorur. TBM tasariminda kullanilan "specific energy" (kJ/m3) kazi enerjisi static UCS ile hesaplaniyor su an, ama dynamic UCS daha gercekci. Yeni TBM nesli (Herrenknecht'in S-1500 modeli sonrasi) bu degerleri girdi olarak kabul ediyor, eski modeller almazdi.

Begum hanim, sizin SHPB cihazinizda kirectasi ve granit testi yaparsaniz cluster bir veri seti olur, metro tasarimcilari kullanabilir.

Cem, andezit + kirectasi + granit uclusu icin her birinden 12 numune planlayabilirim, 36 numune toplam. SHPB cihazi yorulmaz, asil sinir numune hazirligi (cap 14 mm hassas kesim). Bir ay icinde tamam olur. Ezgi tezi ile birlestirilirse Turkiye'nin ilk dynamic UCS karakterizasyon paketi olur, akademik degerli.

Maden tarafindan uzun zamandir bekledigim bir ozel iccerikti bu. Eti Krom'da patlatma deseni optimizasyonunda dinamik UCS hep konusuldu, ama olcum altyapisi sadece akademide. Sizin SHPB verileriniz somut bir sektorel araç olur. Eti Krom ile irtibata gectiginizde "Krom kayasi dynamic UCS karakterizasyonu" baslikli ortak proje yapilabilir, sirket fonu cikar muhakkak.

Patlatma deseni icin "rate-corrected ozgul sarj" hesabi su an Australia ve Kanada'da uygulaniyor, Turkiye'de yok. Begum hanim, Erman ve ben birlikte bir "patlatma optimizasyon icin dinamik UCS rehberi" yazsak madene yararli bir dokumantasyon olur.

Karotcu olarak SHPB ne, ben bilmiyordum, ama sizin anlatislarinizla anladim — kayayi cok hizli vurarak UCS olcen cihaz. Patlatmaci icin hayatidir, anliyorum. Eskiden "kaya patlatmada nasil davranir" sorusu bilim disindaydi, simdi olcumlu hale geliyor. Iyi.

Karotcu icin pratik soru: SHPB icin numune cap 14 mm cok kucuk, NQ karot 47.6 mm ile 14 mm capli numune cikarmak zor. Ozel matkap ucu ile ek delik mi acmali? Yoksa standart karottan parca kestirip mi yapmali?

KarotCu_Murat yazdi:

standart karottan parca kestirip mi yapmali

Murat abi, biz NQ karottan once 30-40 mm parca kestik (testere ile), sonra elmas matkap ucu ile 14 mm cap delerek silindirik numune cikartiyoruz. Yontem mevcut karotu ziyan etmiyor, o parca standart UCS icin kalan kismindan da yararlanilabiliyor. Yani bir karotdan hem standart UCS hem SHPB icin numune ciksin diye dual planlama yapiyoruz.

Kayayi "yavas yuklersem konusur, hizli vurursam baska konusur, statik dinamik ne dersen demek" hayatin metaforu, SHPB metafizik diye yazi yazilabilir bunun uzerine.

Hayatim boyunca SHPB cihazi gormedim Begum hanim, sadece kongrelerden duydum. Sizin labda olmasi muhtesem, yeni nesil kaya mekanigi acisindan modern Turkiye'nin avantaji. Necdet hocanin Eti Krom onerisi cok yerinde, sektorel kopru olur.

Bir uyari: SHPB veri yorumu zorlu — wave dispersion, pulse shaping, friction interface gibi konular Cihaz operatorunun deneyimine bagli. Sonuc kalitesi cihazdan cok metodolojiden cikar. Bu konuyu da yazinizda acmaniz iyi olur ki gerek yapan operatorler dogru protokolu uygulasin.

Antalya kalkeri icin de SHPB testi yaptirabilir miyim Begum hanim? Karot setim var hazir. Yarma + tunel projelerinde uzun-donem dayanim + dinamik dayanim ikilisi cikarsa rapor cok zenginlesir.

Bahadir abi, gonderebilirsiniz, lab kapasitemiz var. 12 numune icin 1500-2000 TL'lik test maliyeti, sirket ucretlendirmesi musterisi tarafindan karsilanir. Karot gondermeden once protokol detaylari icin mail uzerinden konusalim.

Ozet plan tartismadan:

1) Ezgi ile ortak yayin (quasi-static + dynamic karakterizasyon).

2) Cem onerisi: andezit + kirectasi + granit uclusu (36 numune).

3) Necdet hoca + Erman ile patlatma optimizasyon dokumani.

4) Bahadir abi karot testi (sektorel referans).

5) Mehmet Ali abinin uyarisi: SHPB metodoloji aciklamasi yayinda detayli.

Tesekkurler herkese, forumun arge motivasyonunu hep yukseltiyor.

SHPB ne, dynamic UCS ne, ilk defa duydum bunlari forumdan. Lisans bitirme tezi konusu ariyordum, "static vs dynamic UCS literatur taramasi" olabilir mi acaba, lisans seviyesinde? Ya da Begum hocam yardim ederse mini bir veri analizi.

Ali, bitirme tezi icin literatur taramasi cok uygun. Ben sana baslangic referans listesi gonderirim, mail uzerinden iletisim kuralim. Lankford 1981, Lockner 1995, Zhang & Zhao 2014, Zhou vd. 2012 ISRM SM. 4 referans ile saglam bir baslangic.

Statik kaya, dinamik kaya, hicbir kaya iki yuzlu degil aslinda, yukleme degisiyor sadece. Cevap kaya degil sorudadir.