بررسی روش های عددی تحلیل اندرکنش سد و مخزن

محاسبه فشار های وارد از سوی مخرن به سد در هنگام وقوع زلزله، ارتفاع امواج ایجاد شده، تغییر شکل ها و تنش ها در بدنه سد و سرریزها یکی از مهمترین فاکتور های طراحی سازه ای و کنترل پایداری سد می باشد. اما به دلیل پیچیدگی زیاد این موضوع، مهندسین هیدرولیک چاره ای جز استفاده از روابط تجربی آیین نامه ها ندارند. حال آنکه این روابط تغییر فشار هیدرودینامیک را به صورت تابعی از عمق بیان کرده و بعد سومی برای سد متصور نیستندکه در نتیجه شرایط توپوگرافی منطقه لحاظ نمی شود. پیچیدگی مسئله از آنجا ناشی می شود که محیط مورد نظر از دو بخش سیال و جامد تشکیل شده است و نمی توان از روش های تحلیل لاگرانژی مانند المان محدود و یا روش های تحلیل اویلری مانند حجم محدود به تنهایی و بدون اصلاحاتی بهره جست. بنابراین مشخص است که روش های خاصی مورد نیاز است. روش های مورد بررسی در این مقاله VOF,ALE می باشد. مزیت این دو روش در آن است که در نرم افزار Ansys گنجانده شده و با افزایش سرعت محاسباتی رایانه ها، مهندسان می توانند تحلیل های سه بعدی با لحاظ توپوگرافی منطقه و در زمان مناسب انجام داده و طراحی اقتصادی ارائه دهند که البته به منظور ارائه طرحی مطمئن،مهندسین باید با تئوری مسئله نیز آشنایی داشته باشند.

Keywords:

اندرکنش سد-مخزن , شبیه سازی عددی , المان محدود VOF , ALE