مدلسازی اجزای محدود شیارشدگی روسازی تحت بارگذاری متحرک با نرم افزار آباکوس

در این پژوهش مدل اجزای محدود سه بعدی روسازی انعطاف پذیر به کمک نرم افزار ABAQUS توسعه یافته است تا رفتار گذرای بارگذاری متحرک چرخ با دقت بالاتر نسبت به تحلیل های شبه استاتیک بازنمایی شود. هدف بررسی نحوه تمرکز جابه جایی و تنش قائم در لایه های مختلف روسازی و تحلیل نقش مشخصات مکانیکی مخلوط آسفالتی در شکل گیری نشست و شیار لحظه ای بوده است. تحلیل کانتوری جابه جایی عمودی سطح در انتهای گام بارگذاری نشان داد بیشینه نشست در مرکز تماس رخ می دهد و با فاصله گرفتن در امتداد مسیر مقدار آن به صورت یکنواخت کاهش می یابد، رفتاری که با اصول مکانیک روسازی و یافته های تجربی پیشین مطابقت دارد. توزیع تنش قائم در عمق نیز کاهش تقریبا نمایی از حدود ۰.۵۶ تا ۰.۰۲ مگاپاسکال را نشان داد که بیانگر استهلاک حدود ۹۶ درصدی تنش با عمق و تمرکز بار در لایه رویه است. استفاده از روش Explicit امکان شبیه سازی زمان مکان متغیر تماس چرخ و کنترل نسبت انرژی جنبشی به انرژی داخلی را بدون نیاز به همگرایی ضمنی فراهم کرد و پایداری عددی مناسبی در گام های زمانی کوچک ایجاد نمود. نتایج نشان داد مدل حاضر قادر است رفتار واقعی تر روسازی را در برابر عبور چرخ بازنمایی کند. از دید طراحی نتایج تاکید می کند که کنترل شیارشدگی در وهله نخست با اصلاح ویژگی های لایه رویه امکان پذیر است در حالی که لایه های زیرین نقش توزیع تنش و محدودسازی کرنش های برشی را بر عهده دارند.

کلیدواژه ها:

روسازی انعطاف پذیر ، شیار شدگی ، تحلیل اجزای محدود ، ABAQUS Explicit ، نشست سطحی ، توزیع تنش