شبیه سازی رفتار ترک خوردگی مخلوط آسفالتی با بکارگیری مدلسازی غیرهمگن مبتنی بر الگوریتم تولید و توزیع تصادفی سنگدانه ها

مخلوط آسفالتی یک ماده کامپوزیت ومتشکل از فضای خالی، قیر و سنگدانه می باشد. خواص مکانیکی هر یک از این اجزا بر رفتار ترک خوردگی مخلوط آسفالتی تاثیر می گذارند. در این تحقیق سعی شده تا با استفاده از مدلسازی غیرهمگن رفتار ترک خوردگی مخلوط آسفالتی بررسی گردد. بدین منظور ابتدا با استفاده از الگوریتم تولید و توزیع تصادفی سنگدانه ها، نمونه های عددی ایجاد می گردند. سپس، با بکارگیری روش المان محدود، تاثیر عوامل مختلف از جمله مدول الاستیسیته سنگدانه ها و ماستیک، نسبت پواسون سنگدانه ها و ماستیک، توزیع سنگدانه ها؛ شکل سنگدانه ها، فضای خالی و موقعیت نوک ترک بر ضرایب شدت تنش بررسی می گردند. نتایج نشان می دهند ضرایب شدت تنش بدست آمده از مدلسازی غیرهمگن به مقدار قابل توجهی با ضرایب شدت تنش بدست آمده از مدلسازی همگن متفاوت می باشند. هنگامیکه نوک ترک درون سنگدانه ها می باشد، ضرایب شدت تنش بدست آمده از مدلسازی غیرهمگن بیشتر از ضرایب شدت تنش بدست آمده از مدلسازی همگن می باشند. درحالیکه اگر نوک ترک درون ماستیک باشد، مقادیر ضرایب شدت تنش بدست آمده از مدلسازی همگن بیشتر می باشند. همچنین نتایج نشان می دهد که موقعیت نوک ترک، مدول الاستیسیته ماستیک و سنگدانه ها تاثیر بسزایی بر ضرایب شدت تنش دارند. علاوه بر این مسیر رشد ترک با استفاده از معیار حداکثر تنش کششی پیش بینی گردید. براساس نتایج مسیر کلی رشد ترک برای نمونه های همگن و غیرهمگن یکسان می باشد. در صورتیکه به صورت محلی، مسیر رشد ترک متفاوت می باشد.

کلیدواژه ها:

غیرهمگن ، الگوریتم تولید و توزیع تصادفی سنگدانه ها ، مسیر رشد ترک ، ضرایب شدت تنش ، تاثیر خواص مکانیکی