ارزیابی و تخمین عمق موثر خاک تحت تراکم توسط غلتک های ارتعاشی هوشمند با استفاده از روش عددی

استفاده از غلتک های ضربه ای هوشمند طی سالیان اخیر بصورت گسترده در نقاط مختلف جهان افزایش یافته است. علت این امر، عمق تاثیر بیشتر و حرکت سریع تر آنها نسبت به غلتک های معمولی می باشد. با این حال، فقدان تبیین نظری و یا کمبود اطلاعات مربوط به پژوهش های علمی برای چگونگی به کار بردن این غلتک ها وجود دارد. از این رو، این مطالعه بر اساس مدل سازی عددی رفتار خاک را در طول تراکم زمین با استفاده از عملکرد غلتک های مختلف (با مقاطع چرخ متفاوت) بررسی می کند. علاوه بر این، این تحقیق به منظور ارزیابی و برآورد عمق تاثیر تراکم غلتک های ضربه ای هوشمند انجام شده است. نتایج حاصل از این مطالعه حتی الامکان با داده های آزمایش های میدانی موجود برای برآورد مشخصات تنش عمودی و ویژگی های تراکم مقایسه و مورد ارزیابی قرار گرفته است. برای انجام تحلیل های عددی از نرم افزار المان محدود ls-dynaسه بعدی استفاده شده است. برای مدلسازی خاک از مدل ساده شده الاستیک کاملا پلاستیک با معیار تسلیم دراکر پراگر بهره گیری شده و رفتار غلتک نیز همانند جسم صلب در نظر گرفته شده است (یعنی مواد غیر قابل تراکم). نتایج نشان می دهند که عمق تاثیر غلتک های ضربه ای بسیار بیشتر از غلتک های استاتیکی است و برای تراکم لایه های خاک با ضخامت بالا مناسب می باشند. عرض سطح تماس بین درام غلتـک و خاک، برروی عمق تاثیر اثر می گذارد. هرچه خاک نرم تر باشد، غلتک بیشتر داخل خاک فرو می رود و هرچه سطح تماس بیشتر باشد، عمق تراکم کمتر می شود. فشار سطحی نیز بر روی درجه تراکم اثر گذار است. این فشار در غلتک های ضربه ای به علت تاثیر نیروی دینامیکی، از غلتک های استوانه ای بیشتر است. تاثیر در بهم ریختگی سطح در غلتک های ضربه ای آشکار تر از غلـتک های استوانه ای می باشد، همچنین معمولا با افزایش سـرعت و وزن غلتک های ضربه ای، عمق تاثیر نیز افزایش می یابد.