فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

مصالح دانه‌ای در بسیاری از پروژ‌ه‌ها همچون سدها، خطوط راه‌آهن و موج‌شکن‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. چون ابعاد مصالح دانه‌ای در این پروژه‌ها از چند سانتی‌متر شروع و گاهی به یک متر نیز می‌رسد، لذا انجام آزمایش‌های آزمایشگاهی بسیار پرهزینه، زمان‌بر و حتی غیرممکن می‌گردد. بدین منظور، استفاده از مدل‌سازی عددی برای بررسی تأثیر پارامترهای مختلف بر رفتار مکانیکی این نوع مصالح بسیار حائز اهمیت می‌باشد. از میان عوامل مؤثر، عامل آرایش دانه‌ها  در این تحقیق بررسی می‌شود. بدین منظور، دانه‌های استوانه‌ای و مکعبی شکل به عنوان نماینده دانه‌های گردگوشه و تیزگوشه، در دو وضعیت آرایش منظّم و نامنظّم به روش المان گسسته مدل‌سازی شده و رفتار تنش-کرنش، انرژی اعمالی و مقادیر شکست بعد از بارگذاری، بررسی می‌گردند. استفاده از مدل غیرخطی هرتز و تعیین پارامترهای آن بر اساس آزمایش‌های آزمایشگاهی، کنترل یکنواختی توزیع دانه‌ها بر اساس تعداد نقاط تماس به همراه شیب و راستای قراگیری دانه‌ها، تعریف معیار شکست بر اساس معیار فون‌میزز و اعمال الگوی شکست بر اساس دونیم شدن دانه‌ها از جمله ویژگی‌های مدل به کار رفته می‌باشند. به منظور صحت‌سنجی مدل عددی، آزمایش‌های آزمایشگاهی مشابه نیز صورت گرفته و نتایج آن‌ها با یکدیگر مقایسه شدند. نتایج حاصله حاکی از آن می‌باشد که مدل عددی می‌تواند با دقت بالایی، تأثیر نحوه قرارگیری دانه‌ها را بر رفتار مصالح بررسی نماید. همچنین با توجه به وجود اشکال مختلف در مصالح دانه‌ای، نقش آرایش ترکیبی با شکل‌های مختلف دانه‌ها نیز بر روی نتایج حاصله مورد بررسی قرار گرفت.