مدل سازی عددی عملیات تراکم دینامیکی با کوبه های مخروطی و ارایه روابط تجربی جهت تخمین بیشینه سرعت ذره

تراکم دینامیکی روشی مفید برای بهسازی خاک به ویژه خاکهای دانهای است. با توجه به این که در بیشتر موارد تراکم دینامیکی در محیط شهری و نزدیک ساختمانها انجام میگیرد، لذا محاسبه فاصله ایمن از محل اصابت ضربه با در نظرگیری شکل هندسی و انرژی تراکم کوبهها امری لازم و ضروری میباشد. با توجه به زمانبر و پرهزینه بودن روشهای آزمایشگاهی و صحرایی برای محاسبه این فاصله، استفاده از روشهای عددی با دقت مناسب میتواند راهگشا باشد. در این مقاله ضمن مدلسازی سه بعدی عملیات تراکم دینامیکی در نرمافزار ABAQUS و بررسی تاثیرات شکل هندسی کوبه بر افزایش تراکم نسبی خاک، روابطی تجربی جهت تخمین پارامترهای عمق فروچاله و بیشینه سرعت ذره (PPV) در سطح و عمق زمین با استفاده از نرمافزار MATLAB ارایه شده است. در این مدلسازی از سه نوع خاک ماسهای (بسیار سست، سست و با تراکم متوسط) و چهار نوع کوبهی استوانهای تخت و مخروطی (با سه نوع زاویه نوک مختلف) با وزنهای 30 و 40 تن و ارتفاعهای سقوط 20 و30 متر (در مجموع 48 تحلیل عددی مستقل) استفاده شد. همچنین برای کوتاهتر شدن زمان تحلیلهای عددی، تنها یک بار سقوط آزاد کوبه بر روی خاک با در نظرگیری زمان لازم برای به تعادل رسیدن سیستم (50 ثانیه) و برگشت کوبه به جای اول خود شبیهسازی شده است.

کلیدواژه ها:

تراکم دینامیکی ، کوبه های مخروطی ، مدلسازی عددی ، روابط تجربی ، بیشینه سرعت ذره