Ανάλυση Εργαστηριακών Καταγραφών Δύναμης Κοπής Πετρωμάτων με Χρήση Μορφοκλασμάτων

Μπιωτάκη, Αικατερίνη; Biotaki, Aikaterini

dc.contributor.author	Μπιωτάκη, Αικατερίνη	el
dc.contributor.author	Biotaki, Aikaterini	en
dc.date.accessioned	2017-01-24T09:09:36Z
dc.date.available	2017-01-24T09:09:36Z
dc.date.issued	2017-01-24
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/44236
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.6158
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο-Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Σχεδιασμός και Κατασκευή Υπόγειων Έργων”	el
dc.description	National Technical University of Athens-MSc Thesis. Inter-Departmental Postgraduate Course "Design and construction of underground works"	en
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Γεωμηχανική	el
dc.subject	Μορφοκλάσματα	el
dc.subject	Δύναμη κοπής πετρωμάτων	el
dc.subject	Όρυξη	el
dc.subject	Μορφοκλασματική διάσταση	el
dc.subject	Geomechanics	en
dc.subject	Fractals	en
dc.subject	Rock cutting force	en
dc.subject	Excavation	en
dc.subject	Fractal dimension	en
dc.title	Ανάλυση Εργαστηριακών Καταγραφών Δύναμης Κοπής Πετρωμάτων με Χρήση Μορφοκλασμάτων	el
dc.title	Fractal analysis of laboratory rock cutting force measurements	en
heal.type	masterThesis
heal.classification	Γεωμηχανική	el
heal.classification	Μορφοκλασματική ανάλυση	el
heal.classification	Δυνάμεις κοπής πετρωμάτων	el
heal.classification	Θεωρίες κοπής πετρωμάτων	el
heal.classification	Geomechanics	en
heal.classification	Fractal analysis	en
heal.classification	Drilling and boring	en
heal.classification	Rock cutting forces	en
heal.classification	Rock cutting theories	en
heal.classification	Fractals	en
heal.classificationURI	http://id.loc.gov/authorities/subjects/sh2013000957
heal.classificationURI	http://id.loc.gov/authorities/subjects/sh85014471
heal.classificationURI	http://id.loc.gov/authorities/subjects/sh85051147
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2016-03-31
heal.abstract	Προκειμένου να κατανοηθούν πληρέστερα ο μηχανισμός της κοπής και οι αλληλεπιδράσεις κατά την εξόρυξη των πετρωμάτων με μηχανικά μέσα, τα τελευταία χρόνια γίνονται διάφορες προσπάθειες διερεύνησης παραγόντων και παραμέτρων που επηρεάζουν την κοπή. Πολλές μελέτες έχουν καταδείξει ότι η κοπή των πετρωμάτων έχει μορφοκλασματικά χαρακτηριστικά. Λαμβάνοντας λοιπόν υπόψη τη μορφοκλασματική γεωμετρία και ειδικότερα, τη μορφοκλασματική διάσταση (FD) προϋπαρχουσών καταγραφών δύναμης κοπής πλήθους δοκιμίων, πραγματοποιήθηκε η παρούσα έρευνα. Κατά τη διάρκεια αυτής, μελετήθηκε ο βαθμός συσχέτισης ανάμεσα στη μορφοκλασματική διάσταση, η οποία προέκυψε από την εφαρμογή δύο διαφορετικών αλγορίθμων (Katz, Higuchi), και τις μηχανικές ιδιότητες των πετρωμάτων. Ακόμη, μελετήθηκε η συσχέτιση της μορφοκλασματικής διάστασης με τα χαρακτηριστικά της κοπής των πετρωμάτων και την απαιτούμενη για την κοπή, ειδική ενέργεια. Αναλύθηκαν, τόσο οι πρωτογενείς καταγραφές της δύναμης κοπής όσο και επεξεργασμένες καταγραφές που προέκυψαν μετά από προέκταση και περικοπή των δεδομένων. Παράλληλα, εξετάστηκαν όλα τα πιθανά σενάρια, μελετώντας την επίδραση, που είχαν διαφορετικές τιμές του kmax (κώδικας Higuchi) στο βαθμό συσχέτισης. Για τις ομαδοποιημένες -με βάση το είδος του πετρώματος- καταγραφές, εντοπίστηκε υψηλός βαθμός συσχέτισης της FD με την Αντοχή σε Μονοαξονική θλίψη, UCS, ενώ για τις καταγραφές που εξετάστηκαν μεμονωμένα το μεγαλύτερο βαθμό συσχέτισης με την FD (που όμως δεν κρίθηκε ικανοποιητικός) εμφάνισε ο Συντελεστής Μεταβλητότητας, CoV. Έχοντας εντοπίσει τη συσχέτιση μεταξύ αυτών των μεγεθών μπορεί να αναπτυχθεί ένα μοντέλο για την έμμεση εκτίμηση των χαρακτηριστικών που αναμένεται να κυριαρχούν κατά την κοπή πετρωμάτων.	el
heal.abstract	Current research is exploring the possibility of modeling the rock cutting process as a chaotic system, in order to gain a better understanding of the mechanism and the interactions taking place, as well as to develop methods for empirically predicting the cutting rates and energy requirements. Many studies have shown that the rock cutting process has fractal characteristics. Thus, in this thesis, existing cutting force recordings of various specimens were investigated taking into account the fractal geometry of the recordings and especially their fractal dimension (FD). Additionally, during this research, the correlation between the fractal dimension (which was obtained using the Katz and Higuchi algorithms) and the mechanical properties of the rocks was investigated. Furthermore, the correlation between the fractal dimension and other cutting characteristics, such as the specific energy, was examined. Both raw cutting force measurements and extended or truncated data series were used in this study. In addition, all possible scenarios were examined, by implementing different values of kmax into the Higuchi code until the best possible degree of correlation was obtained. For grouped -based on rock type- recordings, a high degree of correlation was found between the fractal dimension (FD) and the Uniaxial Compressive Strength, UCS, while for the examined individual recordings, the highest degree of correlation was observed between the FD and the coefficient of variation, CoV (but not considered satisfactory). Having identified these correlations, a model based on the chaotic characteristics of the cutting process could be developed, for predicting performance measures when cutting rock by mechanical means.	en
heal.advisorName	Μιχαλακόπουλος, Θεόδωρος	el
heal.committeeMemberName	Παναγιώτου, Γεώργιος	el
heal.committeeMemberName	Νομικός, Παύλος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανικών Μεταλλείων Μεταλλουργών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	153 σ.	en
heal.fullTextAvailability	true