مطالعه عددی اثر نفوذپذیری بر رفتار زهکشی نشده خاکهای دانه ای چندگوشه به روش اجزای مجزا

در پژوهش حاضر، از روش اجزای مجزا برای شبیه سازی دو بعدی رفتار زهکشی نشده در مصالح دانه ای چندگوشه استفاده شده است. به این منظور از روش استوانه استفاده شده است. در روش استوانه فرض میشود که لوله ای میان حفرات مجاور وجود دارد و امکان تبادل سیال بین مراکز حفرات مجاور فراهم میشود. در هر چرخه محاسباتی، مساحت حفرات و نیروی وارد شده به هر دانه تغییر کرده و دانه ها جابجا شده و می چرخند. در این روش، قطر استوانه نماینده ای از نفوذپذیری خاک است. رفتار زهکشینشده برحسب مقاومت برشی و فشار آب حفرهای متوسط در نمونه ماسه ای در تنشهای همه جانبه 200،400،800 و 1600 کیلوپاسکال به کمک روش استوانه مورد بررسی قرار گرفت. نتایج شبیه سازی انطباق خوبی با نتایج آزمایشگاهی دارد، بطوریکه در نمونه تحت تنش همه جانبه بیشتر، مقاومت برشی و فشار آب حفره ای متوسط مثبت بیشتری بوجود می آید. در انتها گستردگی توزیع فشار آب حفره ای متوسط در نمونه در کرنشهای 10 و 30 درصد به کمک روش استوانه نشان داده شد و تاثیر تغییرات قطر استوانه در گستردگی توزیع فشار آب مورد بررسی قرار گرفت. بررسی گستردگی توزیع فشار آب حفره ای متوسط در کرنشهای 10 و 30 درصد نشان داد که فشار آب در مرکز نمونه دارای کمترین مقدار است. همچنین با افزایش قطر استوانه، فشار آب در کل حفرات نمونه، بهم نزدیک میشود. در حالیکه هرچه قطر استوانه کمتر باشد، اختلاف فشار آب در حفرات نمونه بیشتر میشود.

Keywords:

دانه های چندگوشه , روش استوانه , روش اجزای مجزا , شبیه سازی عددی