شبيه سازي عددي رفتار مكانيكي خاك دانه‌اي غيراشباع با ذرات چند گوشه با استفاده از روش اجزاي مجزا

مدل سازي عددي خاك‌هاي غيراشباع، امروزه مورد توجه قرار گرفته است. روش اجزاي مجزا توانايي مناسبي در مدل سازي منيسك بين ذرات دارد. در اين پژوهش رفتار خاك دانه‌اي غير اشباع با استفاده از مدلسازي دو محوري به شيوه اجزاي مجزا مورد بررسي قرار گرفته است. بر خلاف پژوهش‌هاي گذشته كه شكل ذرات به صورت ساده دايروي يا كروي در نظر گرفته مي‌شدند، در اين مدلسازي از ذرات چند گوشه استفاده شده است كه تطابق بيشتري با شكل واقعي ذرات دارد و مي‌توان امكان تشكيل منيسك در حفرات مختلف را با توجه به هندسه و آرايش ذرات در كنار هم بررسي كرد. در حالي‌كه به دليل تقارن در ذرات دايروي و كروي، شكل منيسك در بين اين ذرات فقط به اندازه ذرات بستگي دارد. با توسعه يك برنامه موجود بر پايه روش اجزاي مجزا، ذرات در مكش‌ها و تنش‌هاي همه جانبه مختلف تحت بارگذاري دو محوري قرار گرفتند. نتايج نشان داد كه با افزايش مكش تا حد مشخصي، مقاومت برشي نمونه افزايش مي‌يابد و پس از آن با افزايش مكش، مقاومت برشي كاهش ‌مي‌يابد. همچنين مشاهده شد كه با افزايش تنش همه جانبه، اثر نيروي منيسك بر مقاومت برشي كاهش مي‌يابد. مدلسازي ذرات با اندازه‌هاي مختلف همچنين نشان داد كه تاثير نيروي منيسك بر ذرات كوچك‌تر، بيشتر است و با افزايش اندازه ذرات اثر نيروي منيسك بر مقاومت برشي كمتر مي‌شود.