مدلسازی غیرهمگن مخلوط آسفالتی با بکارگیری الگوریتم تولید و توزیع تصادفی سنگدانهها
نویسندگان
1 دانشجوی دکتری، گروه راه و ترابری، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران
2 استادیار، گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی ومهندسی، دانشگاه جیرفت، جیرفت، ایران
3 استاد، گروه راه و ترابری، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران
doi
چکیده
در این تحقیق، رفتار رشد ترک در قطعات غیرهمگن آسفالتی (متشکل از سنگدانه، ماستیک و فضای خالی) به صورت عددی مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور ابتدا نمونههای آسفالتی با استفاده از الگوریتم تولید و توزیع سنگدانهها به صورت عددی ساخته شدند. سپس، با استفاده از شبیهسازی المان محدود نمونههای آسفالتی، تاثیر طول ترک، مدول الاستیسیته و نسبت پواسون ماستیک، مدول الاستیسته و نسبت پواسون سنگدانهها، توزیع سنگدانهها و موقعیت قرارگیری نوک ترک بر ضرایب شدت تنش (که نشاندهنده میدان شدت تنش نوک ترک میباشند) تعیین گردید. نتایج نشان میدهند، ضرایب شدت تنش بدست آمده از مدلسازی غیرهمگن، میتوانند بیش از 50 درصد با ضرایب شدت تنش بدست آمده از مدلسازی همگن متقاوت باشند. در میان عوامل بررسی شده، موقعیت نوک ترک، مدول الاستیسته ماستیک و سنگدانهها بیشترین تاثیر بر ضرایب شدت تنش را دارند.در حالیکه، نسبت پواسون ماستیک و سنگدانهها تاثیر چندانی بر ضرایب شدت تنش ندارند. از طرفی، هنگامیکه نوک ترک درون ماستیک قرار داشته باشد، ضرایب شدت تنش مود I در مدلسازی همگن، بیشتر از مقادیر متناظر ضرایب شدت تنش در مدلسازی غیرهمگن میباشند. درحالیکه اگر نوک ترک درون سنگدانهها قرار داشته باشد، ضرایب شدت تنش در مدلسازی غیرهمگن بیشتر از ضرایب شدت تنش مدلسازی همگن میباشند. علاوه بر این مسیر رشد ترک با استفاده از معیار حداکثر تنش مماسی تعیین گردید. نتایج نشان میدهند، سنگدانهها میتوانند مسیر رشد ترک را به صورت محلی تغییر دهند، اما مسیر کلی رشد ترک در نمونههای همگن و غیرهمگن مشابه میباشد.
