بررسی عددی رشد ترک بر پایه ضرایب شدت تنش در اثر بارگذاری چرخ هواپیما در روسازی آسفالتی فرودگاه

تسهیلات زمینی بخش جدا ناپذیر فرودگاه­ها بوده که از جمله مهمترین آنها روسازی باند فرودگاه می­باشند. یکی از مشکلات و خرابی­های اجتناب ناپذیر روسازی ترک خوردگی است. ترک خوردگی در روسازی­ها انعطاف پذیر از جمله عوارضی است که در اکثر محوطه های پروازی دیده می‌شود. بنابر­این، این مسئله اهمیت دارد که با اتخاذ تدابیری سرعت گسترش آن را کاهش داد. در این پژوهش برای دستیابی به این هدف و جهت انطباق نتایج با واقعیت، از اطلاعات میدانی فرودگاه کرمان استفاده گردید و از مقادیر واقعی ضخامت لایه­ها و چگالی آنها و سایر مشخصات لایه­ها که با استفاده از نتایج آزمایش­های به دست آمده استفاده شد. با استفاده از نرم افزار المان محدود روسازی باند فرودگاه و یک شکل ترک مدلسازی شد و از خروجی آن جهت تحلیل روسازی در حالت­های مختلف استفاده گردید. ابتدا با جابه­جایی بار هواپیمای طرح نسبت به موقعیت ترک محدوه محلی که بارگذاری بیشترین تنش را به ترک وارد می‌کند به دست آورده و سپس تحلیل­های مختلف در این فاصله انجام گرفت و تأثیر تغییر ضخامت آسفالت، تغییر طول ترک و همچنین تغییرات دما بر رفتار ترک بررسی شد. نتایج تغییر طول ترک نشان داد با 2 برابر شدن طول آن، میزان ضریب شدت تنش K1 حدود 17 درصد افزایش پیدا می‌کند و با افزایش ضخامت آسفالت مقدار ضریب شدت تنش کاهش پیدا می‌کند. به عبارت دیگر با افزایش ضخامت لایه آسفالتی سرعت رشد ترک کاهش پیدا می‌کند. نتایج نشان می‌دهند که به ازای هر درجه افزایش دما، میزان تنش متمرکز 3 درصد کاهش می‌یابد که نشان دهنده اهمیت پارامتر دما می‌باشد. بنابراین می‌توان ساعات پروازی هواپیما را به نحوی تنظیم نمود که در دماهای نزدیک به صفر درجه و کمتر از آن، تعداد پروازها محدود گردند.