رفتار دینامیکی یک محیط متخلخل الاستیک تحت بار در حال حرکت

پیش بینی رفتار دینامیکی محیط های متخلخل الاستیک همانند خاک بواسطه بار در حال حرکت برای مهندسین عمران اهمیت ویژه ای دارد. بنابراین بایستی مدل ریاضی مناسبی برای تعیین پاسخ دینامیکی محیط متخلخل استفاده شود. در این تحقیق رفتار دینامیکی خاک به صورت یک تیر متخلخل الاستیک تحت تأثیر حرکت یک بار متمرکز با سرعت ثابت مطالعه شده است. برای مدل کردن تیر از تئوری تیر تیموشنکو استفاده شده که در آن علاوه بر اینرسی دورانی، آثار تغییر شکل برشی نیز در نظر گرفته شد. طبق آخرین جستجوها و اطلاعات محقق، تاکنون برای تحلیل ارتعاشی محیط های متخلخل این تئوری به کار برده نشده است. در این پژوهش طول تیر محدود و تیر بر بستر الاستیک در نظر گرفته شده و خصوصیات هندسی و مکانیکی در طول تیر ثابت هستند. با استفاده از تئوری محیط متخلخل الاستیک بایوت، معادلات بدون بعد حاکم بر ارتعاش عرضی تیر بواسطه بار متحرک به دست آمده است. برای حل معادلات در دامنه ی مکانی از مودهای ارتعاشی مناسب متناظر با شرایط مرزی و برای آنالیز روابط جبری درگیر(کوپله) به دست آمده در دامنه ی زمانی از روش تبدیل لاپلاس استفاده گردید. عبارتهای تحلیلی مربوط به تغییرمکان عرضی خاک و فشار آب حفره ای دینامیکی خاک بدست آورده شد. در ادامه، تأثیر پارامترهای مختلف از جمله سرعت بار متحرک، نفوذپذیری محیط متخلخل و سختی بستر الاستیک بر روی پاسخ دینامیکی تیر متخلخل بطور جامع مورد بررسی قرار گرفت