شبیه سازی عددی رفتار مکانیکی خاک دانه ای غیراشباع با ذرات چند گوشه با استفاده از روش اجزای مجزا

مدلسازی عددی خاک های غیراشباع، امروزه مورد توجه قرار گرفته است. روش اجزای مجزا توانایی مناسبی در مدلسازی منیسک بین ذرات دارد. در این پژوهش رفتار خاک دانه ای غیر اشباع با استفاده از مدلسازی دو محوری به شیوه اجزای مجزا مورد بررسی قرار گرفته است. بر خلاف پژوهش های گذشته که شکل ذرات به صورت ساده دایروی یا کروی در نظر گرفته می شدند، در این مدلسازی از ذرات چند گوشه استفاده شده است که تطابق بیشتری با شکل واقعی ذرات دارد و می توان امکان تشکیل منیسک در حفرات مختلف را با توجه به هندسه و آرایش ذرات در کنار هم بررسی کرد. در حالی که به دلیل تقارن در ذرات دایروی و کروی، شکل منیسک در بین این ذرات فقط به اندازه ذرات بستگی دارد. با توسعه یک برنامه موجود بر پایه روش اجزای مجزا، ذرات در مکش ها و تنش های همه جانبه مختلف تحت بارگذاری دو محوری قرار گرفتند. نتایج نشان داد که با افزایش مکش تا حد مشخصی، مقاومت برشی نمونه افزایش می یابد و پس از آن با افزایش مکش، مقاومت برشی کاهش می یابد. همچنین مشاهده شد که با افزایش تنش همه جانبه، اثر نیروی منیسک بر مقاومت برشی کاهش می یابد. مدلسازی ذرات با اندازه های مختلف همچنین نشان داد که تاثیر نیروی منیسک بر ذرات کوچک تر، بیشتر است و با افزایش اندازه ذرات اثر نیروی منیسک بر مقاومت برشی کمتر می شود.

کلیدواژه ها:

خاک غیر اشباع ، روش اجزای مجزا ، ذرات چند گوشه ، پل مایع ، تاثیر شکل ذرات