ارائه یک مدل هیبرید مرزی-محدود جهت مدلسازی توسعه انجماد مصنوعی در محیط خاک شامل ناهمگنی سنگی
نویسندگان
1 گروه عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه زنجان، زنجان.
2 گروه عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران
doi
10.22060/ceej.2026.24756.8345چکیده
در این تحقیق یک روش عددی موسوم به روش هیبرید مرزی-محدود برای مدلسازی فرآیند توسعه انجماد مصنوعی در خاک شامل ناهمگنی زیرسطحی پیشنهاد شده است. در این راستا با ترکیب روش اجزای مرزی و روش اجزای محدود و با استفاده از حلهای اساسی مستقل از زمان، معادلات مرزی-حجمی منطبق بر مسئله انجماد مصنوعی توسعه داده شده است. در ادامه نوعی از المان مرزی-محدود مرکب از المان مرزی درجه دوم و المان محدود سه گرهای-مثلثی توسعه داده شده و روابط لازم برای بکارگیری آن در فرآیند حل شرح داده شده است. سپس با وارد کردن روابط و روش توسعه داده شده در یک کد محاسبات، با حل چندین مثال صحتسنجی دقت کد مزبور مورد ارزیابی قرار گرفته است. در نهایت نیز در یک مطالعه پارامتریک نحوه استفاده از روش مرزی-محدود برای مدلسازی توسعه انجماد مصنوعی در خاک که شامل ناهمگنی زیرسطحی از جنس توده سنگ غیر اشباع است شرح داده شده و اثر شکل ناهمگنی و همچنین فاصله آن از میله انجماد ارزیابی شده است. نتایج مطالعات پارامتریک نشان داده است که حضور ناهمگنی موجب کاهش حجم حباب انجماد تا 20 درصد شده و ناهمگنی با سطح گردگوشه اثرات نامطلوبتری بر توسعه انجماد مصنوعی در مقایسه با ناهمگنی با سطح تیزگوشه دارد.
