شبیه سازی عددی آزمایش سه محوری روی مخلوط ماسه و تراشه تایر با استفاده از روش اجزا مجزا

تایرهای فرسوده یک معضل مهم برای محیط زیست هستند. یکی از راه­هایی که برای ساماندهی آن ها مطرح شده است، اختلاط تایر در اندازه­های مختلف با خاک است. مطالعات زیادی روی خواص تایر و مخلوط خاک و تایر انجام شده که در بین آن­ها مطالعات عددی کمترند. در این پژوهش سعی شده که رفتار مخلوط به صورت واقع­بینانه شبیه­سازی­ها شود. به دلیل انعطاف پذیری تراشه­های لاستیک، شکل دانه­های ماسه و ناهمگن بودن مخلوط از روش اجزا مجزا برای شبیه­سازی­ها استفاده شده است. در این روش، ویژگی­های هندسی و خواص مکانیکی هر دانه و خواص توده در مقیاس دانه­ای شبیه سازی می­شود. در این پژوهش برای انجام شبیه­سازی­ها از نرم­افزار YADE استفاده شد. تراشه لاستیک با ابعاد ۴۰×۸۰ میلی­متر در نمونه­هایی با صفر، ۲۰، ۴۰، ۶۰ و ۸۰% تراشه لاستیک به صورت حجمی شبیه­سازی شد و تحت سه تنش همه­جانبه ۱۰۰، ۲۰۰ و ۴۰۰ کیلوپاسکال آزمایش سه محوری انجام شد و با ادبیات فنی مقایسه گردید. به منظور بررسی ناهمسانی، برش در دو جهت عمود بر صفحه تراشه لاستیک (جهت z) و موازی با آن (جهت y) به نمونه­ها اعمال گردید. نتایج پژوهش نشان می دهد که هنگام بارگذاری در جهت z تراشه ها رفتار مسلح کنندگی از خود بروز می دهند. همچنین تعداد تماس­های بین دانه­ای با افزودن تراشه لاستیک افزایش می یابد. گرچه زاویه اصطکاک بیشینه با افزودن تراشه برای بارگذاری در هر دو جهت، دائما کاهش می یابد، اما به ازای تنش های ماندگار، نمونه ۴۰% در جهت z بیشترین زاویه اصطکاک را از خود نشان می­دهد.

کلیدواژه ها:

تراشه لاستیک ، روش اجزا مجزا ، مخلوط ماسه و تراشه لاستیک ، تسلیح ، ناهمسانی