تعداد نشریات | 44 |
تعداد شمارهها | 1,303 |
تعداد مقالات | 16,020 |
تعداد مشاهده مقاله | 52,489,918 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 15,217,477 |
ارزیابی عددی و آزمایشگاهی اثر دانه بندی و شکل ذرات بر رفتار مکانیکی خاک های دانه ای | ||
نشریه مهندسی عمران و محیط زیست دانشگاه تبریز | ||
مقاله 4، دوره 52.4، شماره 109، بهمن 1401، صفحه 35-48 اصل مقاله (1.88 M) | ||
نوع مقاله: مقاله کامل پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22034/jcee.2021.36723.1874 | ||
نویسندگان | ||
نازنین محبوبی مطلق؛ احمدرضا محبوبی اردکانی* ؛ علی نورزاد | ||
دانشکده مهندسی عمران، آب و محیطزیست، دانشگاه شهید بهشتی، تهران | ||
چکیده | ||
با توجه به کاربرد فراوان نتایج حاصل از آزمایش سه محوری در درک رفتار مکانیکی انواع خاک ها، نیاز به مدل سازی عددی این آزمایش برای سهولت در پیش بینی رفتار خاک ها و صرفه جویی در زمان و هزینه انجام آزمون های آزمایشگاهی احساس می شود. رفتار خاک های دانه ای متأثر از شکل (هندسه) ذرات است. در این تحقیق، به منظور ارزیابی اثر دانه بندی و شکل ذرات روی ویژگی های میکروسکوپیک و ماکروسکوپیک خاک های دانه ای، شبیه سازی های سه بعدی به روش اجزای منفصل روی نمونه های ماسه ای حاوی ذرات با اشکال نزدیک به واقعیت تحت آزمایش سه محوری انجام شد. ذرات با هندسه نامنظم به کمک رویکرد خوشه در نرمافزار PFC3D شبیه سازی شدند. تعدادی آزمایش سه محوری زهکشی شده روی نمونه های ماسه ای حاوی ذرات گردگوشه و تیزگوشه برای کالیبراسیون شبیه سازی های عددی انجام گرفت. مشاهده شد که نتایج مدل سازی ها تطابق خوبی با نتایج تجربی دارند و روش اجزای منفصل، ابزاری قدرتمند و جدید جهت شبیه سازی رفتار خاک های دانه ای حاوی ذرات با اشکال مختلف بدون تحمیل مدل های رفتاری پیچیده است. نتایج مطالعات عددی نشان می دهد که در مقیاس ماکروسکوپیک، مقاومت برشی، مقاومت پسماند و مدول مماسی اولیه با افزایش زاویه داری و کشیدگی دانه ها، افزایش مییابد. مقاومت حداکثر و پسماند در نمونه های بد دانه بندی شده بیش از نمونه های خوب دانه بندی شده به دست آمده است. در مقیاس میکروسکوپیک نیز نتیجه می شود که ساختار توده مصالح تحت تأثیر شکل ذرات است؛ به طوری که متوسط تعداد تماس ها در نمونه ها با افزایش زاویه داری و کشیدگی در هندسه ذرات، افزایش می یابد. | ||
کلیدواژهها | ||
آزمایش سه محوری؛ شبیه سازی به روش اجزای منفصل؛ دانه بندی؛ شکل ذرات | ||
سایر فایل های مرتبط با مقاله
|
||
مراجع | ||
اسلامی فیض آبادی ا، بررسی اثر دانه بندی بر نتایج آزمایش سه محوری زهکشی شده بر روی مصالح دانه ای توسط روش المان منفصل، پایاننامه کارشناسی ارشد، دانشکده عمران و محیطزیست، دانشگاه صنعتی شیراز، 1393.
Asadi M, Mahboubi A, Thoeni K, “Discrete modeling of sand-tire mixture considering grain-scale deformability”, Granular Matter, 2018, 20 (2), 18-32. Cundall PA, “A computer model for simulating progressive, large scale movements in blocky rock systems”, The International Symposium on Rock Fracture, 1971. Cundall PA, Strack OD, “A discrete numerical model for granular assemblies”, Geotechnique, 1979, 29 (1), 47-65. Gong G, Lin P, Qin Y, Wei J, “DEM simulation of liquefaction for granular media under undrained axisymmetric compression and plane strain conditions”, Acta Mechanica Solida Sinica, 2012, 25 (6), 562-570. Gong J, Liu J, “Effect of aspect ratio on triaxial compression of multi-sphere ellipsoid assemblies simulated using a discrete element method”, Particuology, 2017, 32, 49-62. Gong J, Liu J, Cui L, “Shear behaviors of granular mixtures of gravel-shaped coarse and spherical fine particles investigated via discrete element method”, Powder Technology, 2019, 353, 178-194. Hart R, Cundall PA, Lemos J, “Formulation of a three-dimensional distinct element model-Part II. Mechanical calculations for motion and interaction of a system composed of many polyhedral blocks”, International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences & Geomechanics Abstracts, 1988, 25 (3), 117-125, Pergamon. “Particle Flow Code in Three Dimensions (PFC3D), Version 6.00”, Itasca Consulting group Inc., Minneapolis, USA, 2018. Jiang MD, Yang ZX, Barreto D, Xie YH, “The influence of particle-size distribution on critical state behavior of spherical and non-spherical particle assemblies”, Granular Matter, 2018, 20 (4), 80-94. Lee SJ, Hashash YM, Nezami EG, “Simulation of triaxial compression tests with polyhedral discrete elements”, Computers and Geotechnics, 2012, 43, 92-100. Manne A, Satyam N, “A review on the discrete element modeling of dynamic laboratory tests for liquefaction assessment”, Electronic Journal of Geotechnical Engineering, 2015, 20 (1), 21-46. Matsushima T, Saomoto H, “Discrete element modeling for irregularly Y-shaped sand grains”, 5th European Conference Numerical Methods in Geotechnical Engineering, Mestat (ed.), 2002, 239-246. Nouguier-Lehon C, Cambou B, Vincens E, “Influence of particle shape and angularity on the behaviour of granular materials: a numerical analysis”, International Journal for Numerical and Analytical Methods Geomechanic, 2003, 27 (14), 1207-1226. Shamsi MM, Mirghasemi AA, “Numerical simulation of 3D semi-real-shaped granular particle assembly”, Powder Technology, 2012, 221, 431-446. Tian J, Liu E, Jiang L, Jiang X, Sun Y, Xu R, “Influence of particle shape on the microstructure evolution and the mechanical properties of granular materials”, Comptes Rendus Mécanique, 2018, 346 (6), 460-476. Wang L, Park JY, Fu Y, “Representation of real particles for DEM simulation using X-ray tomography”, Construction and Building Materials, 2007, 21 (2), 338-346. Xie YH, Yang ZX, Barreto D, Jiang MD, “The influence of particle geometry and the intermediate stress ratio on the shear behavior of granular materials”, Granular Matter, 2017, 19 (2), 35-49. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 702 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 286 |