شبیهسازی رفتار مکانیکی ماسه تیز گوشه سیمانته تحت آزمون فشار همهجانبه به روش اجزای مجزا
نویسندگان
1 گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران
2 گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران
3 گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران
doi
10.22060/ceej.2023.21591.7773چکیده
تشکیل پیوند میان دانههای خاک به کمک عامل سیمانی باعث میشود تا خاک رفتاری متفاوت نسبت به خاک غیرسیمانته داشته باشد. در این پژوهش، با استفاده از شبیه سازی عددی به روش اجزای مجزا، تأثیر مقاومت پیوند بر روی رفتار مکانیکی خاک ماسهای سیمانته در آزمون فشار همهجانبه بررسی شده است. برای شبیه-سازی پیوند، از یک مدل پیوند تماسی استفاده شده که در آن، مقاومت پیوند در برش و کشش یکسان است. شرایط تشکیل پیوند در این مدل پیوند تماسی، وجود تماس فیزیکی بین ذرات و حداقل همپوشانی آنها است. در شبیهسازی آزمون فشاری همهجانبه، از سه مقاومت پیوند مختلف در تهیه نمونهها استفاده شده و این نمونهها تا سطح تنش 60 مگاپاسکال بارگذاری شدهاند. نتایج نشان می دهد افزایش مقاومت پیوند باعث میشود تمایل نمونه سیمانته به تراکم یا کاهش نسبت تخلخل در مقایسه با نمونه غیرسیمانته، کاهش پیدا کند. همچنین، تنش مرتبط با نقاط تسلیم اولیه و ثانویه با افزایش مقاومت پیوند، افزایش یافته است. با بررسی شکست پیوند در طول آزمون مشاهده میشود که در فشار همهجانبهای که تسلیم اولیه در نمونههای سیمانته رخ میدهد، شکست پیوند با نرخ شدیدتری اتفاق میافتد. نتایج این شبیهسازی نشان میدهد که سهم تنشی که پیوندها از کل تنش اعمالی تحمل میکنند، با افزایش کرنش حجمی، افزایش پیدا میکند. همچنین هرچه مقاومت پیوند نمونه بیشتر باشد، مقدار تنش تحمل شده توسط پیوندها افزایش پیدا میکند. در مطالعه حاضر، دقت و صحت نتایج شبیهسازی با مقایسه نتایج آزمایشگاهی نشان داده شده است.
