تحلیل عددی اندرکنش چرخ و روسازی انعطافپذیر در حالت بارگذاری استاتیکی

در طول سال ها با افزایش حجم و بار محور های عبوری در راه ها، ضخامت روسازی ها افزایش یافته و تلاش شده است پتانسیل ایجاد ترک ها ی خستگی در لایه ی آسفالتی به حداقل برسد. اما تحقیقات میدانی نشان می دهند در بسیاری از موارد بخصوص در روسازی های ضخیم تر، ترک های بالا به پایین از عوامل مهم خرابی روسازی است. عوامل محیطی و سطح تماس چرخ و روسازی به عنوان عوامل موثر در ترک های بالا – پایین شناخته می شوند. از این رو در تحقیق حاضر تلاش شده است تا حد ممکن سطح تماس چرخ و روسازی به واقعیت نزدیک و همه ی مولفه ی تنش های سطحی در نظر گرفته شوند. در گام ابتدایی به وسیله ی نرم افزار تحلیل عددی abaqus تایر به عنوان انتقال دهنده ی نیرو از وسیله ی نقلیه به روسازی مدل شده است و پاسخ ها در سطح تماس تایر و یک صفحه ی صلب مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهند تطابق خوبی بین تنش های سطحی در مدل و نتایج آزمایشگاهی وجود دارد و همچنین تنش های نرمال در سطح به شدت غیریکنواخت بوده و در بسیاری از نقاط بزرگتر از فشار باد داخلی تایر است. در گام دوم تایر بر سطح روسازی انتقال یافته و تحت بارگذاری استاتیکی قرار می گیرد. این نوع بارگذاری باعث می شود همه ی مولفه های نرمال، طولی و عرضی تنش به سطح روسازی اعمال شوند. نتایج نشان می دهد پاسخ های حاصل از این نوع بارگذاری بزرگتر از بارگذاری مرسوم دایره ای یکنواخت است. همچنین تنش های برشی در زیر آج ها و تنش های کششی در لبه ی تایر مقادیر قابل توجهی داشته و می توانند عوامل اصلی ترک های بالا پایین باشند.