پديد آورندگان :
محبوبي مطلق، نازنين دانشگاه شهيد بهشتي - دانشكده ي مهندسي عمران - آب و محيط زيست، تهران، ايران , محبوبي اردكاني، احمدرضا دانشگاه شهيد بهشتي - دانشكده ي مهندسي عمران - آب و محيط زيست، تهران، ايران , نورزاد، علي دانشگاه شهيد بهشتي - دانشكده ي مهندسي عمران - آب و محيط زيست، تهران، ايران
كليدواژه :
شبيه‌سازي به روش اجزاء منفصل , مصالح دانه‌يي , آزمايش‌هاي سه‌محوري , ضريب ميرايي محلي غيرلزجي
چكيده فارسي :
.با توجه به اينكه عملكرد صحيح تاسيسات زيربنايي نياز به طراحي دقيق دارد، بنابراين ارزيابي دقيق پارامترهاي كليدي با به كارگيري روش هاي نوين از اهميت ويژه اي برخوردار است. در سازه هاي خاكي و سيستم هاي حمل و نقل، به عنوان بخشي از مهمترين ابنيه فني و زيرساخت ها كه خدماتي ضروري براي بشر فراهم مي نمايند، همواره برآورد و پيش بيني دقيق تر رفتار خاك، بخصوص در برابر بارهاي ديناميكي، بسيار اهميت دارد. خواص ديناميكي خاك ها شامل مدول برشي و نسبت ميرايي از پارامترهاي بسيار مهم جهت بررسي رفتار ديناميكي و همچنين مدل سازي اين مصالح مي باشند. ارزيابي صحيح اين پارامترها براي انجام تحليل هاي دقيق تر مسائل ديناميك خاك و يا اندركنش خاك- سازه ضروري مي باشد. روش هاي آزمايشگاهي مختلفي جهت اندازه گيري خصوصيات ديناميكي خاك ها موجود بوده و مطالعات بسياري انجام شده است. در اين مطالعه، بر اساس نتايج موجود و با استفاده از الگوريتم دسته بندي گروهي داده ها (GMDH) دو مدل جهت ارزيابي مدول برشي و نسبت مبرايي خاك هاي چسبنده ارائه گرديده است. بررسي صحت عملكرد مدل هاي ارائه شده، با استفاده از نتايج آزمون هاي سانتريفيوژ صورت گرفت. اين مدل ها نسبت به پارامترهاي ورودي آناليز حساسيت شده و دقت آنها مورد بررسي قرار گرفته است. در نهايت، مدل هاي ارائه شده با برخي روابط موجود مقايسه شده است. نتايج اين تحقيق نشان از دقت بالاي مدل هاي ارائه شده (مبتني بر GMDH) در ارزيابي خصوصيات ديناميكي خاك هاي چسبنده دارد.
چكيده لاتين :
Frictional sliding may not be sufficient for the stability of a system. In almost all models in the Discrete Element Method (DEM), a local non-viscous damping is used to balance the system by applying a damping force with a magnitude proportional to the unbalanced forces to each particle. The predicted macroscopic behavior of simulated particle assembly is influenced by the damping coefficient (α). In the present research, after calibrating the DEM simulations with the results of static and cyclic triaxial tests performed on sand samples containing rounded and angular particles under confining pressure of 100 kPa and cyclic stress ratio of 0.5, to study the effect of local non-viscous damping on the static and dynamic behavior of sands, different values of damping coefficient (0.5, 0.6, 0.7, 0.8 and 0.9) were used in simulations (in three-dimensional conditions). Then, the effects of initial void ratio, confining pressure, and particle shape on the behavior of the simulated samples were determined. The simulation results of the samples under static triaxial tests indicate that the effect of local non-viscous damping on the quasi-static behavior of granular materials is not significant. Under the same conditions, the energy stored in the samples with different damping coefficients is approximately equal. Angular specimens have a higher stored energy level. α has no significant effect on the coordinate number, magnitude of contact forces, and the maximum deformation in samples at the end of the static triaxial tests (20% axial strain). Upon increasing the damping coefficient from 0.5 to 0.9, the maximum rotational and translational velocities of both groups of samples are reduced. The higher the value of α considered in the simulation of cyclic triaxial test, the greater the dissipated energy of sample; thus, its damping ratio increases. By increasing the α coefficient, the shear modulus of round and angular particles decreases. The damping coefficient does not have a significant effect on the number of contacts between particles in the samples under cyclic triaxial tests, but the magnitude of contact forces, maximum rotational and translational velocities of the particles, and maximum deformation occurred in samples decreased with damping coefficient.
