کاربرد مدل رفتاری پلاسیسیته دو سطحی حالت بحرانی در مدل سازی انتشار غیر خطی امواج سطحی
پایان نامه
- وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله - پژوهشکده مهندسی ژئوتکنیک
- نویسنده عباس گنجی
- استاد راهنما محمد کاظم جعفری
- تعداد صفحات: ۱۵ صفحه ی اول
- سال انتشار 1390
چکیده
با افزایش توانایی هایی ماشین های برنامه نویسی در نیمه ی دوم قرن بیستم، مدل سازی رفتار مصالح که پیش ازین به علت حجم بالای محاسباتی چندان مورد توجه قرار نمی گرفت، به یکباره به کانون توجه محققین تبدیل شد. اگر چه مدل سازی رفتار در مصالحی نظیر فولاد پیشروتر از خاک بوده است، اما رفتار خاک در مقایسه با دیگر مصالح پیچیده تر و تأثیرگذاری بیشتری بر پاسخ مسائل مورد نظر داشته است. از همین رو، تلاش های گسترده ای در نیمه ی دوم قرن گذشته بر روی توسعه ی هر چه واقع بینانه تر رفتار خاک انجام گرفت. مقایسه ی بین نتایج مسائل متنوع ژئوتکنیکی تحت مدل های رفتاری مختلف اهمیت بکارگیری مدل های پیشرفته و توانمندتر را به خوبی نمایان می سازد. گام بزرگ دیگر در پیشرفت مهندسی ژئوتکنیک، ابداع و بکارگیری روش عددی اجزای محدود در حل مسائل ژئوتکنیکی بود که هم زمان با توسعه ی مدل های رفتاری در نیمه دوم قرن بیستم مورد استقبال فراوان محققین قرار گرفت. به کمک این روش، مسائل مورد نظر مدل سازی و مش بندی می شوند. سپس در نقاط گوسی، محیط پیوسته ی ژئوتکنیکی به یک مسئله ی گسسته تبدیل می شود. در هر یک از این نقاط، از زیر برنامه ای که کرنش را به تنش و یا بالعکس تبدیل می کند استفاده می شود. مدل های رفتاری از مجموعه ی روابطی که وظیفه ی تبدیل فوق را برعهده دارد تشکیل می شود. علاوه بر برنامه های ژئوتکنیکی موجود، یک برنامه ی ژئوتکنیکی اجزای محدود و اجزای مرزی، توسط دکتر کمالیان و همکارانشان ارائه گردیده است. این برنامه از مدل پروو برای تحلیل مسائل ژئوتکنیکی بهره می برد. طی یک برنامه، ترمیم این نرم افزار با بکارگیری مدل های رفتاری جدید و پیشرفته در دستور کار قرار گرفته است. بر همین اساس، پایان نامه ی حاضر به عنوان قسمتی از این برنامه، هدف تولید یک زیر برنامه ی تبیین رفتار ماسه را دنبال می کند. لذا در این تحقیق، زیر برنامه ای برای بکار گیری در برنامه های اجزای محدود و یا اجزای مرزی مهندسی ژئوتکنیک و بطور خاص برنامه ی هیبرید تهیه شده است. این زیر برنامه کرنش را به عنوان ورودی دریافت نموده و در نهایت مقادیر تنش متناسب با کرنش ورودی را ارائه می کند. در تحقیق پیش رو، ابتدا مفاهیم اولیه و ضروری مدل سازی پلاستیسیته و سپس تئوری های پیشرفته در تبیین رفتار خاک، بخصوص در بارگذاری های رفت و برگشتی تشریح شده است. پس از آن مدل رفتاری منظری-دافالیاس به عنوان یکی از مدل های موفق در سال های اخیر در مدل سازی رفتار خاک های ماسه ای بکار گرفته شده است. این مدل در سال 1997 بر پایه ی تئوری سطح حدی و در چارچوب مکانیک خاک حالت بحرانی ارائه شد. لازم به توضیح است، مدل های دیگر نظیر مدل رفتاری دافالیاس-منظری ارائه شده در سال 2004 در تحقیقات بعدی و به منظور تکمیل برنامه ی مورد نظر که این تحقیق نیز یک قسمت از این برنامه خواهد بود، بکار گرفته خواهد شد. در این تحقیق، روندی که به ارائه این مدل منجر شده است، همچنین مفاهیم مورد نیاز، روابط کلی تئوری سطح حدی، روابط خاص و نحوه ی کالیبراسیون مدل منظری-دافالیاس تبیین شده است. سپس به معرفی روش های عددی که برای این منظور مورد استفاده قرار می گیرند، پرداخته شده است. براساس منابع و مراجع در ادبیات فنی، روش های بکار رفته در عددی سازی روابط مدل های رفتاری خاک بطور کلی با دو رویکرد صریح و ضمنی معرفی شده است. همچنین الگوریتم برگشتی- به عنوان یکی از الگوریتم های زیر مجموعه رویکرد ضمنی- و چندین روش زیر مجموعه ی آن بررسی شده است. در تحقیق حاضر دو روش نزدیک ترین نقطه و صفحات برش خورده استفاده و الگوریتم های کامل این دو روش در عددی سازی مدل رفتاری منظری-دافالیاس بطور کامل ارائه گردیده است. در ادامه، نتایج در قالب مسیر های مختلف بارگذاری و در شرایط متنوع بطوری که بیانگر توانایی پیش بینی رفتار خاک توسط مدل باشد، بررسی شده است. سپس دو روش عددی مذکور از لحاظ درجه ی همگرایی، پایداری، مقدار خطای تولید شده و نیز سرعت اجرای برنامه مقایسه شده است. همان گونه که نتایج نشان می دهد، روش صفحات برش خورده با وجود ناپایداری در شرایطی که تنش برشی و هم زمان شیب آن به سمت صفر میل می کند، از سادگی بیشتر، سرعت بالاتر و خطای کمتری برخوردار است. در مقابل، روش نزدیک ترین نقطه یک روش کاملا پایدار در شرایط مختلف است اما، برای بکار گیری این الگوریتم، مشتقات مرتبه ی دوم بسیاری از روابط مدل های رفتاری نظیر رابطه سطح تسلیم، قانون جریان و قوانین سخت شوندگی مورد نیاز است که پیچیدگی ها و سختی های فراوانی را برای کاربران ایجاد می کند. به عنوان آخرین نتیجه، مزیت مشترک هر دو روش نسبت به روش های صریح، پایداری در اندازه ی گام های بزرگ است.
منابع مشابه
انتشار امواج الکترومغناطیس سطحی در نانوساختارهای غیر خطی
از بررسی معادلات ماکسول برای موج الکترومغناطیس سطحی در یک استوانه دو لایه ای دی الکتریک و اعمال شرایط مرزی مولفه های میدانهای الکتریکی و مغناطیسی را بدست آورده و به بررسی شار انرژی رداخته شده است.
15 صفحه اولکاربرد مدل SWFM و GIS در شبیه سازی انتقال رسوب توسط رواناب سطحی
تخریب اراضی بر اثر فرسایش، افزون بر تلفات بی شمار خاک، بخش اعظمی از آب قابل استفاده را از دسترس خارج می سازد. روش های متعددی برای بررسی فرسایش خاک وجود دارد. یکی از این روش ها که می توان به عنوان روش جدیدی از آن نام برد، استفاده از مدل تجمعی جریان است که بر پایه ی قدرت فرسایندگی شبکه ی هیدروگرافی حوزه بنا شده است. در این بررسی، با استفاده از معادلات مرتبط با نظریه فوق، توزیع فرسایش در سطح ...
متن کاملتحلیل انتشار امواج سطحی درمحیط غیر اشباع با استفاده از نظریه انتشار امواج در محیط متخلخل
چکیده انتشار امواج در محیط های خاکی لایه بندی شده و سنگ بستر و نحوه رفتار امواج در این محیط ها یکی از مباحثی است که در مسائل مهندسی، مخصوصاً مهندسی زلزله، ژئوتکنیک، لرزه شناسی و ژئوفیزیک باید مورد بررسی و مطالعه قرار گیرد. در یک رویداد لرزه ای انرژی از کانون منتشر می شود و به سراسر سنگ بستر و لایه های مختلف خاک برده می شود و به صورت چشمگیری بوسیله خصوصیات مکانیکی در لایه های سطحی نفوذ می کنند، ...
مدل سازی عددی امواج سطحی ناشی از اجسام شناور متحرک در آب کم عمق
هیدرودینامیک شناورها توسط پیچیدگی حضور سطح آزاد توصیف می گردد. جسمی که در نزدیکی سطح آزاد حرکت می نماید باعث اغتشاش در سطح افقی مایع و بوجود آمدن امواج می گردد. هدف اصلی از محاسبه پارامترهای امواج سطحی در نزدیکی کشتی ها، محاسبه مقاومت موج سازی و ضرایب هیدرودینامیکی می باشد.از آنجایی که با پیشروی شناور در آب عمیق، ذرات سیال توانایی حرکت آزادانه در اطراف شناور را دارا می باشد ولی در آب کم عمق، دا...
متن کاملتوسعه یک مدل رفتاری حالت بحرانی برای درنظر گرفتن رفتار ناهمسان ماسه ها
یک مدل رفتاری حالت بحرانی برای پیش بینی رفتار ماسهها بویژه ماسههای غیرمتراکم و با پتانسیل روانگرایی در گذشته ارائه شده بود. این مدل که قبلا با جزئیات کامل منتشر شده است قادر است رفتار ماسه در شرایط مختلف زهکشی شده و زهکشی نشده را در نظر گیرد. با وجود تواناییهای گسترده مدل اولیه در پیش بینی رفتار ماسهها، توسعه بیشتر این مدل برای پیشبینی رفتارِ در محل ماسهها که اغلب ناهمسانی زیادی از خود نشا...
متن کاملمدل سازی روش آرایه فازی برای انتشار مودی خاص از امواج فراصوت در ورق تک لایه و دو لایه
در این مقاله انتشار امواج هدایت شدهی فراصوت در ورقهای همسانگرد تک لایه و دو لایه با این فرض که لایهها کاملا به یکدیگر متصل هستند و شرایط مرزی در سطحهای بالا و پایین ورق بدون تنش میباشد، مورد بررسی قرار میگیرد و منحنیهای پراکندگی، شامل دیاگرامهای طیف فرکانس، سرعت فاز، سرعت گروه و زاویهی تابش در ورقهای تک لایه و دو لایه استخراج میشوند. در ادامه با استفاده از منحنیهای پراکندگی بدست آم...
متن کاملمنابع من
با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید
ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده{@ msg_add @}
نوع سند: پایان نامه
وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله - پژوهشکده مهندسی ژئوتکنیک
کلمات کلیدی
میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com
copyright © 2015-2023