طراحي و مدل‌سازي عددي دستگاه ضربه‌زن سبك براي تراكم ديناميكي با انرژي كم به روش اجزاء محدود

هدف اين پژوهش، به دست آوردن روشي است كه تمام پارامترهاي ديناميكي به راحتي و با روش‌هاي عددي به ‌دست آورد و همچنين بتوان پس از اعمال هر ضربه، پارامترهاي ديناميكي خاك را پيش‌بيني و با رسيدن به تعداد ضربه پيش‌بيني شده عمليات تراكم پايان پذيرد و مقدار مطلوب پارامتر ديناميكي مورد نظر هم تأمين شده باشد. در پژوهش حاضر، 4 نوع دستگاه ضربه‌زن با ابعاد متفاوت روي خاك ماسه‌اي با استفاده از نرم‌افزار آباكوس مدل‌سازي و با استفاده از روش سختي موج فعال شده پارامترهاي ديناميكي مربوط به هر دستگاه براي ماسه سست استخراج شده و معلوم مي‌گردد كدام دستگاه در چه موقعيتي داراي بيشترين بازده مي باشد. با به دست آوردن حداكثر سرعت ذره با استفاده از نرم‌افزار اجزاء محدود در هر يك از دستگاه‌هاي ضربه‌زن، فاصله ايمن براي هر دستگاه به ازاي هر ضربه به ‌دست آمد. نتايج حاكي از آن است كه فاصله غير ايمن دستگاه ضربه‌زن از محل اصابت ضربه با افزايش وزن ضربه‌زن افزايش يافته است. در اين تحقيق دستگاه ضربه‌زن سبك با مشخصات وزن كوبه 875 كيلوگرم، ارتفاع سقوط 1متر، فاصله غير ايمن افقي 3/80 متر، فاصله غير ايمن عمودي2/30 متر، تعداد ضربه مورد نياز براي رسيدن به بيشينه‌ي سختي 5 ضربه و عمق بهبود يافته زير پي 0/9 الي 1/2 متر بر روي خاك سست طراحي و مقدار خطاي نسبي 5 درصد محاسبه شده است. عمق بهبود به دست آمده با استفاده از روش عددي با نتايج سانتريفيوژ در شتاب‌هاي 1g، 10g، 20g، 30g و نتايج صحرايي پرويزي و مريفايد، آلن، ماكسول و برياد همخواني دارد.