ارائه یک مدل رفتاری یکپارچه ناهمسانگرد برای شبیه سازی رفتار سنگ های نرم

در این مقاله از الگوی رفتاری یکپارچه ناهمسانگرد برای شبیه سازی رفتار سنگ های نرم استفاده شده است. در الگوی رفتاری یکپارچه ارائه شده از قانون جریان ناهمراه و مفهوم حالت بحرانی استفاده شده است. علاوه بر این، الگوی پیشنهادی براساس مفهوم سطح زیر بارگذاری برای پیش بینی رفتار انتقال نرم از حالت الاستیک به پلاستیک توسعه داده شده است. به منظور پیاده سازی مدل از روش ضمنی اویلر استفاده شده است. برای مدلسازی ناهمسانگردی از یک مدل ۱۳ صفحه ای استفاده استفاده شده است که هر کدام از این صفحات دارای رفتار الاستوپلاستیک هستند. رفتار کلی خاک از محاسبه رفتار جداگانه صفحات منفرد متعدد در جهات مختلف در یک نقطه محاسبه می شود. مجموعه ای از معادلات سازنده غیر متعارف در هر صفحه به طور جداگانه استفاده شد. با استفاده از این مدل اثر ناهمسانگردی القایی مدل سازی می شود. در ادامه، ۳ نمونه سنگ نرم تحت بارگذاری یکنواخت در شرایط زه کشی شده با مدل رفتاری یکپارچه شبیه سازی و با داده های آزمایشگاهی سه محوره مقایسه شدند. برای هر کدام از آزمایش های انجام شده در فشارهای جانبی مختلف نمودارهای تنش انحرافی- کرنش محوری و کرنش حجمی- کرنش محوری ترسیم شد. با توجه به نتایج بدست آمده از شبیه سازی های عددی، رفتار کرنش نرم شوندگی، مقدار مقاومت حداکثر و رفتار نمونه های سنگی قبل و بعد از مقاومت حداکثر به طور قابل قبولی شبیه سازی شد. نشان داده شد که مدل توسعه داده شده را می توان به طور مطلوبی برای شبیه سازی رفتار سنگ های نرم استفاده کرد.

کلیدواژه ها:

مدل رفتاری یکپارچه ، بارگذاری یکنواخت ، سطح زیر بارگذاری ، تئوری چند صفحه ای ، ناهمسانگردی