تحلیل دینامیکی تغییرشکل خاک ناشی از عبور وسایل نقلیه با روش المان گسسته

تغییر شکل نامطلوب خاک ناشی از عبور وسایل نقلیه می تواند بر روی عملکرد وسیله نقلیه غیرجاده ای و همچنین محیط زیست اثر منفی داشته باشد. این مطالعه به بررسی تاثیر بار و سرعت بر تغییرشکل های خاک در محیط انباره خاک پرداخته است. آزمایشات در سه سطح بار (۲، ۳ و ۴ کیلونیوتن) و سه سرعت (۱، ۲ و ۳ کیلومتر در ساعت) انجام شد. چرخ به طور متوالی ۱۵ بار از مسیر معین عبور کرد و برای تحلیل لایه های زیرین خاک، برش عمود بر مسیر اعمال شد. تغییرشکل ها با استفاده از روش های دقیق تصویربرداری ثبت شد تا از اعوجاج پرسپکتیو جلوگیری شود. الگوریتمی در نرم افزار متلب برای تبدیل لایه های تغییرشکل یافته به نمودارهای دقیق طراحی شد که امکان تحلیل جامع تری از تغییرشکل ها را فراهم آورد. برای تعیین دانه بندی خاک برای شبیه سازی مدل خاک در نرم افزار، از روش غربالگری استاندارد استفاده شد. مدل سازی هندسی و شرایط اولیه و مرزی در شبیه سازی سیستم های خاک و تایر در نرم افزار EDEM انجام شد. اعتبارسنجی مدل های شبیه سازی شده در مدل سازی عددی از اهمیت بالایی برخوردار است و بنابراین از داده های تجربی برای ارزیابی دقت پیش بینی مدل ها استفاده شد. نتایج شبیه سازی نشان دهنده تعامل پیچیده خاک با تایر، از جمله جابه جایی ذرات، تغییر شکل پلاستیک و تغییرات ساختاری در خاک است. این نتایج، درک بهتری از تاثیرات بار و سرعت بر رفتار خاک ارائه داده و بهبود طراحی ها و تصمیم گیری های مهندسی در زمینه مکانیک خاک را ممکن می سازد.

کلیدواژه ها:

انباره خاک ، تعامل چرخ-خاک ، جریان ذرات خاک ، عبور چندگانه ، مدل سازی عددی