تحلیل اجزاء محدود برهم‌کنش چرخ محرک- خاک برای برآورد توزیع تنش عمودی خاک

در این مطالعه به منظور تحلیل برهم­کنش تایر محرک-خاک از دو روش عددی و تجربی استفاده شد تا تاثیر تغییرات سرعت پیشروی و بار دینامیکی تایر روی تنش عمودی خاک در عمق­های مختلف مورد بررسی قرار گیرد. در روش عددی با استفاده از نرم افزار اجزاء محدود آباکوس[1] برای شبیه­سازی خاک به عنوان ماده الاستو­پلاستیک از مدل دراکر-پراگر و برای طراحی مولفه­های سازنده تایر به عنوان لاستیک تراکم­ناپذیر، از مدل مواد هایپرالاستیک کرنش محدود و الاستیک استفاده شد. آزمون­های تجربی نیز با استفاده از آزمونگر تک چرخ و انباره خاک در سطوح مختلفی از سرعت پیشروی و بار دینامیکی در عمق­های مختلف خاک انجام گرفتند. مقایسه نتایج حاصل از هر دو روش حاکی از مطابقت خوب نتایج آزمون­های شبیه­سازی و تجربی بوده است. در هر دو آزمون، افزایش سرعت پیشروی تایر منجر به کاهش تنش عمودی خاک در ترکیب­های مختلف بار دینامیکی و عمق گردید، به طوری­که ضریب همبستگی نتایج تجربی و عددی در کمترین و بیشترین سرعت پیشروی تایر در بار دینامیکی2کیلو نیوتن و عمق 1/0 متر به ترتیب 87/0 و 91/0 درصد بوده است. در هر دو آزمون، کاهش تنش عمودی خاک بر اثر افزایش عمق، از یک الگوی توانی پیروی کرده است.