شبیه سازی عددی تاثیر شکل کوبه در عملیات تراکم دینامیکی

چكیده
روش تراکم دینامیکی روشی مفید برای بهسازی بویژه در خا کهای دانه ای است و عامل موثر در آن، انتشار امواج برشیاست که منجر به تغیی رمکان ذرات و افزایش تراکم می شود. در این راستا در مطالعه حاضر، مدل سازی عددی تاثیرشکل کوبه در عملیات تراکم دینامیکی خاک با استفاده از روش اجزاء محدود در محیط نرم افزار ABAQUS انجام شده06 و ، است. پارامتر متغیر مورد بررسی شامل شکل هندسی کوبه )کروی، استوانه ای تخت و مخروطی با زوایای 06126 ( می باشد. وزن کوبه در تمامی حالت ها برابر 16 تن و تعدادِ پرتاب کوبه ها ثابت و برابر 16 در نظرگرفته شده26 متر فرض ×26× است. ابعاد مدل خاک ماسه ای مورد بررسی بر اساس مطالعه افتخاری و یثربی ) 1306 ( برابر 26شده است. اعتبارسنجی روش اجزاء محدود به کار رفته، با استفاده ازشبیه سازی عددی مدل سازی عملیات تراکمدینامیکی در مناطق پتروشیمی عسلویه صورت پذیرفت و مشخص شد که روش اجزاء محدود مورد استفاده از دقتمناسبی برخوردار است؛ مهم ترین نتایج حاصل نشان می دهد بیشترین عمق تراکم دینامیکی خاک )عمق کراتر( درحالت استفاده از کوبه های با مقطع استوانه ای تخت به وجود آمده است؛ پس از آن نیز به ترتیب کوبه های با مقطعمخروطی با زاویه 126 درجه، کروی، مخروطی با زاویه 06 درجه و مخروطی با زاویه 06 درجه قرار گرفته اند. بنابراینعمق تراکم دینامیکی تحت اثر کوبه های استوانه ای تخت صرف نظر از مقدار چگالی از سایر کوبه ها بیشتر شده است.به عبارتی بدلیل بالاتر بودن نفوذ کوبه های با مقطع استوانه ای تخت در خاک، انرژی حاصل از ضربه به اعماق بیشترینفوذ می کند که این امر سبب افزایش عمق خاک دراستفاده از این کوبه ها می شود.

واژه های کلیدی:

روش تراکم دینامیکی . روش اجزاء محدود . کوبه کروی . کوبه مخروطی . کوبه استوانه ای تخت

كنفرانس بين المللي عمران، معماري و مديريت توسعه شهري در ايران تهران (1397)

برای دانلود به ادامه مطلب بروید

شبیه سازی واکنش قلیایی سنگدانه با در نظر گرفتن پارامترهای ساختاری بتن

خلاصه
یکی از مسائل مهم در سازههای آبی اضمحلال قلیایی سنگدانه میباشد. واكنش قلیایی سنگدانهها در برخی از سدهای بتنی در جهان رخ داده است. در این پدیدهسنگدانههای واكنشزای سیلیسی یا كربناتی با قلیاییهای سیمان واكنش داده و ژل منبسط شوندهای تولید میشود. ژل به وجود آمده با جذب آب انبساط یافته وتنشهای داخلی را افزایش میدهد. مبنای مدلسازی در این مقاله بر اساس روش اجزای محدود انبساط مکانیکی بوده است. برای این منظور از ماژول انبساط دمایی درنرم افزار كامسول و با تبدیل ضریب انبساط طولی دما به ضریب انبساط ناشی از واكنش قلیایی سنگدانه استفاده شده است. پس از صحت سنجی با اندازهگیریهای واقعی روی سد مرجع، تاثیر پارامترهایی مانند حجم انواع سنگدانه های واكنشزا و میزان پیشرفت خرابی واكنش قلیایی سنگدانه مورد بررسی قرار گرفته است.

کلمات کلیدی:

واکنش قلیایی سنگدانه ها . نرم افزار کامسول . سدهای بتنی . ضریب انبساط طولی . روش اجزاء محدود

هفتمین كنفرانس مکانیک سنگ ایران (1396)

برای دانلود به ادامه مطلب بروید

بررسی شکل هندسی تونل بر پاسخ دینامیکی سطح زمین

خلاصه
امروزه با پیشرفت صنعت حمل و نقل، تونل هاي زیرزمیني نقش بسزایي در جوامع شهري ایفا مي كنند و نیاز به احداث اینگونه سازه ها امرياجتناب ناپذیر است. از سویي دیگر تونل هاي زیرزمیني نقش عمده اي در بهبود عملکرد جوامع شهري و به ویژه صنعت حمل و نقل دارند، بنابراین باید به گونه اي طراحي شده كه در برابر بارهاي مؤثر از مقاومت كافي برخوردار باشند. در مناطق شهري، تونل هاي نزدیک به سطح زمین مي توانند بر رفتار سازه هاي موجود مانند ساختمان ها، جاده ها، راه آهن ها، غیره و بالعکس تأثیرگذار باشند. بنابراین، لازم است مهندسان طراح با بهره گیري از ابزار و روش هاي مناسب، به تعیین هرچه دقیقتر پاسخ سطح زمین پیرامون تونل پرداخته و در راستاي كمینه سازي این مقادیر عمل نمایند. در مطالعه ي حاضر به بررسي شکل هندسي تونل بر پاسخ سطح دینامیکي سطح زمین پرداخته شده است. براي رسیدن به این هدف با بهره گیري از نرم افزار المان محدود ABAQUS اثر پارامترهاي هندسه پوشش تونل )دو هندسه نعلي و دایره اي شکل(، چهار نسبت ارتفاع روباره ) d( به عرض تونل ) a ( ) 50 / 0 ، 1 ، 2 و 4 ( بررسي گردید و با توجه به نیروها، تغییر شکل ها و تنش هاي ایجاد شده در محیط مدلسازي، رفتار پاسخ سطح زمین در حضور تونل هاي زیرزمیني ارزیابي گردید. صحتسنجي روشاجزاء محدود مورد استفاده با شبیهسازي یک تونل ساخته شده در محیط آزمایشگاه كه توسط جیانگ و همکاران ) 2010 ( انجام شد، مورد بررسي قرار گرفت و تطابق مناسبي بین نتایج آزمایشگاهي و عددي مشاهده شد. مهمترین نتایج حاصل نشان ميدهد با افزایش نسبت عمق روباره به عرض تونل، شتاب ایجاد شده در خاک پیراموني هر دو تونل با مقطع دایرهاي و نعل اسبي در حال كاهش ميباشد. همچنین با افزایش نسبت عمق روباره به عرض تونل شتاب ایجاد شده در خاک پیرامون تونلهاي با مقطع دایروي بمراتب بیشتر از مقادیر متناظر در تونلهاي نعل اسبي شده است. بطوریکه بیشترین اختلاف بین بیشینه شتاب ایجاد شده در خاک پیرامون تونل در حالت نسبت عمق روباره به عرض تونل 1 ایجاد شده است؛ به عبارتي در حالت عمق روباره به عرض تونل 1 ، بیشینه شتاب ایجاد شده در خاک پیرامون تونل با مقطع دایرهاي به میزان 5۳ درصد از مقدار متناظرش در تونل با مقطع نعل اسبي بیشتر شده است.

کلمات کلیدی:

تونل نعل اسبی . تونل دایره ای . روش اجزاء محدود . پاسخ دینامیکی

سومین كنفرانس ملي مهندسي ژئوتکنیک ایران (1397)

برای دانلود به ادامه مطلب بروید

بررسی پارامترهای موثر بر تراکم دینامیکی خاک های دانه ای با استفاده از شبیه سازی عددی

خلاصه
در مطالعه حاضر، مدلسازی عددی تاثیر شکل كوبه در عملیات تراكم دینامیکي خاک با استفاده از روش اجزاء محدود در محیط نرمافزار ABAQUS  انجام شده است. پارامترهای متغیر مورد بررسي شامل شکل هندسي كوبه (كروی، استوانه ای تخت و مخروطي با زوایای 60 ، ۹0 و120 )، ارتفاع سقوط كوبه ( 10 ، 12 و 14 متر)مي باشند. وزن كوبه در تمامي حالتها برابر 10 تن متر و تعدادِ پرتاب كوبه ها ثابت و برابر 10 در نظرگرفته شده است. ابعاد مدل خاک ماسهای مورد بررسي بر اساس مطالعه افتخاری و یثربي ( 1۳۹0 ) برابر 20 × 20 × 20 متر فرض شده است. اعتبارسنجي روش اجزاء محدود به كار رفته، با استفاده از شبیهسازی عددی مدل سازی عملیات تراكم دینامیکي در مناطق پتروشیمي عسلویه صورت پذیرفت و مشخص شد كه روش اجزاء محدود مورد استفاده از دقت مناسبي برخوردار است؛ خروجي های حاصل از تحلیل به ترتیب شامل شتاب، عمق تراكم ایجاد شده (عمق كراتر)و چگالي مي باشند. مهمترین نتایج حاصل نشان ميدهد در روش تراكم دینامیکي خاک، همواره اعمال انرژی بیشتر نميتواند منجر به افزایش عمق تراكم شود؛ زیرا با توجه به مقادیر عمق كراتر بدست آمده در تعدادی از حالتهای مورد بررسي در مطالعه حاضر، شکل هندسي و سطح تماس كوبه با خاک سبب شده است كه با انرژی انتقالي كمتر، عمق تراكم بیشتری حاصل شود. به عنوان مثال هنگامي كه از كوبه با سطح مقطع كروی و با انرژی اعمالي ۳۹ / 4۳7 كیلونیوتن متر استفاده ميشود، عمق كراتر ایجاد شده حدوداً - 70 / 48 درصد بیشتر از عمق كراتر ایجاد شده در حالت استفاده از كوبه با مقطع استوانه با انرژی اعمالي ۹81 كیلونیوتن متر شده است. به عبارتي علي – الرغم اینکه انرژی كوبه به میزان 20/ 2 برابر شده است، اما با توجه به سطح تماس كوبه با خاک، عمق تراكم ناشي از اعمال ضربه در خاک به میزان75 / ۳2 درصد كمتر شده است.

کلمات کلیدی:

روش تراکم دینامیکی . روش اجزاء محدود . کوبه کروی . کوبه مخروطی . کوبه استوانه ای تخت

سومین كنفرانس ملي مهندسي ژئوتکنیک ایران (1397)

برای دانلود به ادامه مطلب بروید

تاثیر مجاورت شیروانی های تحت اثر جریان آب های زیرزمینی بر ظرفیت باربری شالوده های عمیق با روش اجزاء محدود

کلمات کلیدی :

ظرفیت باربری شمع . شیروانی . تراوش آب های زیرزمینی . روش اجزاء محدود

دومین کنفرانس ملی مکانیک خاک و مهندسی پی  (1394)

برای دانلود به ادامه مطلب بروید

آنالیز ظرفیت باربری و رفتار پاسخ شمع ها با استفاده از روش بدون شبکه ی المان طبیعی

خلاصه
در مدل سازی عددی مسائل مهندسی، به طور معمول روش های عددی مانند روش اجزاء محدود( FEM )، روش تفاضلات محدود ( FDM ) ووش حجم محدود ( FVM )مورد استفاده قرار می گیرد. با این حال با توجه به محدودیت ها و نواقص این روش ها، استفاده از روش های بدونشبکه برای حل مسائل مهندسی رو به گسترش است. تفاوت عمده ی روش اجزاء محدود و روش های بدون شبکه در مرحله ی تولید شبکه )مش(است، که این باعث ایجاد توابع شکل متفاوتی در این دو روش می شود. در این مقاله، ظرفیت باربری و رفتار پاسخ شمع ها با استفاده از روش بدونشبکه ی المان طبیعی ( NEM ) مورد ارزیابی قرار گرفته است، که این روش بر پایه ی مفاهیمی همچون دیاگرام ورونی و مثلث سازی دلانی استواراست. در روش المان طبیعی به صورت معمول از دورنیاب سیبسون استفاده می شود که خاصیت مهم و ویژگی اصلی این نوع درونیاب، تامینخاصیت دلتای کرونکر است. نتایج آنالیز ظرفیت بابری به دست آمده از روش بدون شبکه المان طبیعی با روش اجزاء محدود مورد مقایسه قرارگرفته است. با انجام این مقایسه می توان دریافت که NEM یک روش عددی قابل اعتماد و مناسب برای مطالعه ی ظرفیت باربری و رفتار پاسخ شمع ها است.

کلمات کلیدی:

ظرفیت باربری شمع ها . روش های بدون شبکه . روش اجزاء محدود . NEM . تابع شکل

دومین کنفرانس ملی مکانیک خاک و مهندسی پی  (1394)

برای دانلود به ادامه مطلب بروید

شناسایی بارگذاری دینامیکی میله با استفاده از روش اجزاء محدود

خلاصه
امروزه یکی از مهمترین مسائل معکوس در علوم مهندسی، مسئله به دست آوردن نیروی اعمالی به یک جسم از طریق مقادیر اندازهگیری شدهیجابهجایی، شتاب و یا کرنش نقاط درون دامنه آن جسم است. لذا در این مقاله سعی شده است که با در دست داشتن مقادیر جابهجایی یک سری ازنقاط درون دامنه یک میله در حوزه زمان؛ مکان و زمان نیروی دینامیکی وارد به میله تخمین زده شود. ایده اصلی در این روش استفاده از روشحداقل مربعات در کنار روشهای پرکاربرد اجزاء محدود و نیومارک است. در این مطالعه با استفاده از روش حداقل مربعات، جابهجایی میله دربرابر بارهای ضربه با استفاده از روش اجزاء محدود و نیومارک به دست میآید. از مزیتهای این روش در مقایسه با روشهای مشابه میتوان بهسرعت و دقت قابل قبول آن اشاره کرد.

کلمات کلیدی:

مسئله معکوس . شناسایی بارگذاری دینامیکی میله . روش اجزاء محدود . روش نیومارک . روش حداقل مربعات

دهمین کنگره ملی مهندسی عمران (1396)

ارزيابي ظرفيت باربري نهايي شمعهاي مدفون در خاكهاي رسي نرم در اثر تغييرات سطح آب زيرزميني به كمك مدلسازي سه بعدي

خلاصه
تغيير زياد مشخصههاي مكانيكي خاكهاي رسي در اثر تغيير رطوبت، آنها را به يكي از مستعدترين خاكها براي استفاده از شمعها تبديل كرده است. هدف از اين مطالعه، ارزيابي اثر تغييرات سطح آب زيرزميني بر ظرفيت باربري نهايي شمعهاي درجا ريز بتني با قطرهاي متفاوت در خاك رسي نرم است. در اين مقاله، با توجه به زمانبر بودن و هزينههاي بالاي آزمايشهاي استاتيكي و ديناميكي روي شمعها، از مدلسازي عددي به جهت پيشبيني رفتار شمع تحت اثر بار افقي استفاده شده است. با بهرهگيري از مدلهاي PLAXIS 3D( كمك نرمافزار اجزاء محدود ( 2015 و توزيع لنگرخمشي در شمعها، مورد بررسي قرارگرفته و p-y بهدستآمده، تأثير تغيير در سطح آب زيرزميني در خاك رسي نرم بر روي منحني درنهايت با يكديگر مقايسه ميشوند. نتايج بدست آمده نشان ميدهد كه تك شمعهاي با قطر كوچكتر، كاهش محسوستري در ظرفيت باربري نهايي خود در اثر بالا آمدن سطح آب زيرزميني دارند.

كلمات كليدي:

شمع . روش اجزاء محدود . رس . پلكسيس سه بعدي . ظرفيت باربري 

پنجمین همایش بین المللی مهندسی ژئوتکنیک و مکانیک خاک (1395)

ارزيابي ظرفيت باربري نهايي شمعهاي مدفون در خاكهاي رسي نرم در اثر تغييرات سطح آب زيرزميني به كمك مدلسازي سه بعدي

خلاصه
تغيير زياد مشخصههاي مكانيكي خاكهاي رسي در اثر تغيير رطوبت، آنها را به يكي از مستعدترين خاكها براي استفاده از شمعها تبديل كردهاست. هدف از اين مطالعه، ارزيابي اثر تغييرات سطح آب زيرزميني بر ظرفيت باربري نهايي شمعهاي درجا ريز بتني با قطرهاي متفاوت در خاكرسي نرم است. در اين مقاله، با توجه به زمانبر بودن و هزينههاي بالاي آزمايشهاي استاتيكي و ديناميكي روي شمعها، از مدلسازي عددي بهجهت پيشبيني رفتار شمع تحت اثر بار افقي استفاده شده است. با بهرهگيري از مدلهاي PLAXIS 3D( كمك نرمافزار اجزاء محدود ( 2015و توزيع لنگرخمشي در شمعها، مورد بررسي قرارگرفته و p-y بهدستآمده، تأثير تغيير در سطح آب زيرزميني در خاك رسي نرم بر روي منحنيدرنهايت با يكديگر مقايسه ميشوند. نتايج بدست آمده نشان ميدهد كه تك شمعهاي با قطر كوچكتر، كاهش محسوستري در ظرفيت باربرينهايي خود در اثر بالا آمدن سطح آب زيرزميني دارند.

كلمات كليدي:

شمع . روش اجزاء محدود . رس . پلكسيس سه بعدي . ظرفيت باربري

نویسندگان :

امير كاشكي ، ابوالفضل باغباني

پنجمین همایش بین المللی مهندسی ژئوتکنیک و مکانیک خاک (1395)

تحلیل شمعهاي تکی و گروه شمع تحت بار جانبی

خلاصه
علاوه بر تحمل نیروي محوري، شمع قادر به مقاومت در برابر بار جانبی نیز می باشد . شمع هاي داراي بارگذاري جانبی در بعضی از سازه هاي ساحلی و نیز پل ها وجود دارند . تحت بار جانبی شمعدچار تغییر شکل جانبی شده و این امر سبب اعمال نیروهاي فشاري از طرف خاك احاطه کننده به شمع خواهد شد. در این مقاله ابتدا با استفاده از روش دستی حداکثر ظرفیت باربري شمع منفرد و گروه شمع بدست آمده و سپس با استفاده از روش اجزاء محدود و تیر بر بستر ارتجاعی شمع هاي تحت بارگذاري جانبی و درجا در خاكهاي رسی مورد تحلیل قرار گرفت. براي مدلسازي  و از PLAXIS 3D Foundation نسخه 8,2 و در حالت سه بعدي از نرم افزار PLAXIS شمع به صورت دو بعدي از نرم افزار اجزا محدود استفاده شدهاست. براي مدلسازي خاك مدل موهر- کلمب به کار رفتهاست. در مدل بار استاتیکی بر ALLPILE نرم افزار تیر بر بستر ارتجاعی سر شمع اعمال شده است و نتایج حاصله براي نیروي برشی و لنگر خمشی در طول شمع بدست آمده است . در نهایت نتایج حاصله از روش هاي مختلف براي شمعهاي منفرد و گروه شمع مقایسه گردید.

کلمات کلیدي :

شمع، بار جانبی، رفتار الاستو- پلاستیک، روش اجزاء محدود، روش تیر بر بستر ارتجاعی

نویسندگان :

شهره علاالدینی ،احمدرضا محبوبی اردکانی

اولین کنفرانس ملی عمران و توسعه ایران (1390)