بررسی عددی رشد ترک بر پایه ضرایب شدت تنش در اثر بارگذاری چرخ هواپیما در روسازی آسفالتی فرودگاه
نویسندگان
1 استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه یزد، یزد، ایران
2 دانش آموخته کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه یزد، یزد، ایران
3 استادیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه یزد، یزد، ایران
doi
چکیده
تسهیلات زمینی بخش جدا ناپذیر فرودگاهها بوده که از جمله مهمترین آنها روسازی باند فرودگاه میباشند. یکی از مشکلات و خرابیهای اجتناب ناپذیر روسازی ترک خوردگی است. ترک خوردگی در روسازیها انعطاف پذیر از جمله عوارضی است که در اکثر محوطه های پروازی دیده میشود. بنابراین، این مسئله اهمیت دارد که با اتخاذ تدابیری سرعت گسترش آن را کاهش داد. در این پژوهش برای دستیابی به این هدف و جهت انطباق نتایج با واقعیت، از اطلاعات میدانی فرودگاه کرمان استفاده گردید و از مقادیر واقعی ضخامت لایهها و چگالی آنها و سایر مشخصات لایهها که با استفاده از نتایج آزمایشهای به دست آمده استفاده شد. با استفاده از نرم افزار المان محدود روسازی باند فرودگاه و یک شکل ترک مدلسازی شد و از خروجی آن جهت تحلیل روسازی در حالتهای مختلف استفاده گردید. ابتدا با جابهجایی بار هواپیمای طرح نسبت به موقعیت ترک محدوه محلی که بارگذاری بیشترین تنش را به ترک وارد میکند به دست آورده و سپس تحلیلهای مختلف در این فاصله انجام گرفت و تأثیر تغییر ضخامت آسفالت، تغییر طول ترک و همچنین تغییرات دما بر رفتار ترک بررسی شد. نتایج تغییر طول ترک نشان داد با 2 برابر شدن طول آن، میزان ضریب شدت تنش K1 حدود 17 درصد افزایش پیدا میکند و با افزایش ضخامت آسفالت مقدار ضریب شدت تنش کاهش پیدا میکند. به عبارت دیگر با افزایش ضخامت لایه آسفالتی سرعت رشد ترک کاهش پیدا میکند. نتایج نشان میدهند که به ازای هر درجه افزایش دما، میزان تنش متمرکز 3 درصد کاهش مییابد که نشان دهنده اهمیت پارامتر دما میباشد. بنابراین میتوان ساعات پروازی هواپیما را به نحوی تنظیم نمود که در دماهای نزدیک به صفر درجه و کمتر از آن، تعداد پروازها محدود گردند.