Determination of the Representative Elementary Volume of Granite by Using Homogenization Theory

균질화법을 이용한 화강암의 대표요소체적 산정에 관한 연구

For proper sampling of a rock and preparation of specimens, the representative elementary volume (REV) should be determined in rock mechanical test and numerical analysis. Mechanical properties of a rock, in general, would be strongly affected by mineral composition. In this reason REV of Youngju granite is determined by using stereoscopic microscope observation and homogenization numerical analysis. As the area of analysis model exceeds approximately 702$\textrm{mm}^2$(900 elements), the change of the mineral composition is not observed. The calculated results indicate that Young's modulus is fluctuated with increase of the number of elements in homogenization numerical analysis mesh. However, as the number of elements exceeds 1156 (area of about 900$\textrm{mm}^2$), Young's modulus does not change apparently.

암반이나 암석의 역학적 거동을 파악하기 위하여 각종시험 및 수치해석을 수행할 때 대표요소체적 (REV)의 크기를 객관적으로 결정할 필요가 있다. 본 연구에서는 영주화강암을 대상으로 암석의 역학적 거동에 영향을 미치는 여러 가지 요소 중 조암광물의 함유율에 주목하여 해석모델의 크기변화에 따른 조암광물의 비율과 탄성계수의 변화를 검토하여 REV를 산정 하였다. 조암광물의 분포는 해석모델의 면적이 약 702$\textrm{mm}^2$(900 요소)을 초과하면서부터 일정해 지고 있으며, 탄성계수는 해석모델의 면적이 약 900$\textrm{mm}^2$(1156 요소)을 초과하면서부터 일정치를 보여준다.