مدل سازی رشد ترک در محیط های چسبنده با استفاده از اجزاء محدود توسعه یافته

ایجاد ترک و رشد آن، در مسائل ژئوتکنیکی از اهمیت فراوانی برخوردار است. ناپیوستگی¬های موجود در مواد جامد می تواند ناشی از ناهمگون بودن آن و یا ناشی از شکنندگی مصالح آن باشد. با اعمال نیرو ترک¬های موجود در مواد جامد رشد می کنند که پیش¬بینی هندسه¬ی رشد ترک و نوع شکست کار دشواری است. ازآنجاکه مطالعه این مسائل در مقیاس آزمایشگاهی بسیار سخت و پرهزینه است، از مدل سازی عددی استفاده می شود. استفاده از روش اجزا محدود توسعه¬یافته و مدل ترک چسبنده یکی از روش های متداول مدل سازی مسائل ترک دار است. مدل سازی مکانیسم شکست با استفاده از مدل ترک چسبنده صورت می¬گیرد. این مدل از تکینگی تنش در نوک ترک که یک فرض غیرواقعی در مکانیک شکست الاستیک خطی است جلوگیری می¬کند. در این مدل فرض می¬شود که یک ناحیه چسبنده در نوک ترک در امتداد صفحه بالقوه گسترش ترک تشکیل می¬شود. در طول این ناحیه، توزیع نیروی چسبندگی به¬صورت تابعی از جداشدگی دو لبه ترک است. در این تحقیق مراحل مدل سازی عددی ترک چسبنده به تفصیل موردبررسی قرار می¬گیرد. برای بررسی درستی مدل ارائه شده مثالی تک فاز ارائه می¬گردد و نتایج آن با حل دقیق مقایسه می¬شود. در انتها آزمایش های صورت گرفته در مورد نمونه های خاکی مدل سازی شده و نتایج مقایسه می شوند.