فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

روش اجزاء منفصل (DEM) از روش‌های عددی معتبر برای تحلیل موضوعات ژئوتکنیکی، به خصوص رفتار مصالح دانه‌ای است. هیدرودینامیک ذرات هموار (SPH) نیز یکی از روش‌های نوین برای مدل‌سازی رفتار سیالات است. هر دو روش DEM و SPH دارای مزیت عدم نیاز به شبکه‌بندی هستند. هنگامی که برای تحلیل یک پدیده ژئوتکنیکی مانند روانگرایی ماسه، بررسی رفتار مصالح دانه‌ای اشباع مد نظر باشد، استفاده از مکانیک سیالات و ترکیب آن با مکانیک ذرات اجتناب‌ناپذیر خواهد بود. روش ترکیبی DEM-SPH به عنوان یک روش لاگرانژی-لاگرانژی، بهترین ترکیب برای مدل‌سازی محیط‌های چندفازی است. زیرا می‌تواند به طور کامل نیاز به شبکه‌بندی حجمی را برطرف کند. عدم نیاز به شبکه‌بندی در مسائلی که دارای هندسه پیچیده، تغییرشکل‌های بزرگ یا سطح آزاد جریان هستند، مزیت بزرگی محسوب می‌شود. با این وجود، تاکنون مدل ترکیبی رضایت‌بخشی بر پایه استفاده همزمان از DEM و SPH برای تحلیل رفتار زهکشی‌نشده مصالح دانه‌ای اشباع ارائه نشده است. در این مقاله با استفاده از روش اجزاء منفصل و ترکیب آن با هیدرودینامیک ذرات هموار، رفتار زهکشی‌نشده ماسه اشباع شبیه‌سازی شده است. مدل عددی با استفاده از نتایج آزمایش‌های سه‌محوری زهکشی‌شده و زهکشی‌نشده بر روی نمونه ماسه گردگوشه صحت‌سنجی شده است. جریان سیال و برهم‌کنش‌های سیال-ذره در مدل منظور شده است. برای اعمال شرایط مرزی ذرات جامد، از یک غشاء انعطاف‌پذیر استفاده شده و شرایط مرزی سیال نیز با استفاده از ذرات فرضی سیال متصل به غشاء پیرامونی، تعریف شده است. نتایج شبیه‌سازی‌ها نشان داد که مدل ترکیبی DEM-SPH به خوبی قادر به پیش‌بینی پاسخ زهکشی‌نشده مصالح دانه‌ای اشباع و متغیرهای محلی مانند توزیع فشار سیال است.