شبیه سازی رفتار مکانیکی یک محیط دانه ای اشباع با استفاده از روش اجزای منفصل (DEM)

  • سال انتشار: 1390
  • محل انتشار: ششمین کنگره ملی مهندسی عمران
  • کد COI اختصاصی: NCCE06_0293
  • زبان مقاله: فارسی
  • تعداد مشاهده: 1398
دانلود فایل این مقاله

نویسندگان

یونس خلیلی

دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشگاه صنعت آب و برق، تهران

احمدرضا محبوبی

دانشیار دانشکده آب، دانشگاه صنعت آب و برق، تهران

چکیده

روش اجزای منفصلDiscrete Element Method; DEMنخستین بار توسطCundallمعرفیگردید. در این روش محیط دانهای بصورت مجموعهای از ذرات جدا از هم و نه به شکل یک محیط پیوسته، درنظرگرفته شده و تحلیل میشود. خاک های دانهای اشباع یک محیط دوفازی را تشکیل میدهند؛ فاز جامد (فاز گسسته) که یک شبکه متخلخل با شکل تصادفی را تشکیل می دهد و فاز مایع (فاز پیوسته) که منافذ بین ذرات جامد را پر میکند. چنین خاکهایی رفتار غیرخطی بسیار پیچیدهای را از خود نشان میدهند. این رفتار ناشی از برهمکنشهای پیچیده ذره بر ذره و سیال بر ذره است. در این مقاله سعی بر آن است تا چنین محیطی بر پایه روش اجزای منفصل و با اعمال تغییراتی در آن برای در نظر گرفته- شدن محیط پیوسته سیال و اثرات ناشی از آن، مدلسازی گردد. جهت بررسی رفتار محیط دانهای اشباع از یک مدل دو بعدی استفاده شده است مدل دوبعدی مورد استفاده با استفاده از نرمافزارPFC2Dو زبان برنامه نویسی داخلی آنFISH)پیاده سازی شده است. این نرم افزار در حالت عادی تنها قادر به مدلسازی ذرات خشک (بدون درنظرگرفتن فشار حفرهای) است و بنابراین قادر به مدلسازی سیال حفرهای و تاثیرات آن بر رفتارمحیط دانهای اشباع نیست. در این تحیق اعمال اثرات سیال حفرهای در فضای بین ذرات با استفاده از برنامهنویسی به زبانFISHو ایجاد تغییراتی در برنامه پایه صورتگرفتهاست. محیط دانهای اشباع بصورت مجموعهای از ذرات دایرهای شکل و سیال بین ذرات، در نظرگرفته شده است. نیروهای ناشی از برهمکنش سیال- ذره بوسیله روابط معتبر نیمه تجربی محاسبهگردیدهاست. در پایان یک آزمایش برش دومحوری شبیهسازی شدهاست. نتایج بدست آمده نشاندهنده آن است که مدل پیشنهادی قادر به پیشبینی پاسخ محیط دانهای اشباع تحت بارگذاری دومحوری است.همچنین شکل کلی پاسخ بدست آمده با استفاده از مدل دوبعدی محیط دانهای اشباع، بهنحو رضایتبخشی با نتایج آزمایشات خاک کلاسیک همخوانی و تطابق دارد

کلیدواژه ها

روش اجزای منفصل، ماسه اشباع، برش دومحوری، شبیهسازی عددی

مقالات مرتبط جدید

اطلاعات بیشتر در مورد COI

COI مخفف عبارت CIVILICA Object Identifier به معنی شناسه سیویلیکا برای اسناد است. COI کدی است که مطابق محل انتشار، به مقالات کنفرانسها و ژورنالهای داخل کشور به هنگام نمایه سازی بر روی پایگاه استنادی سیویلیکا اختصاص می یابد.

کد COI به مفهوم کد ملی اسناد نمایه شده در سیویلیکا است و کدی یکتا و ثابت است و به همین دلیل همواره قابلیت استناد و پیگیری دارد.