نام پژوهشگر: محمد تقی باقرصاد

مقایسه معادلات همبسته و غیرهمبسته تحکیم با استفاده از روش المان محدود
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده مهندسی عمران 1393
  محمد تقی باقرصاد   محمد علی روشن ضمیر

بررسی تغییر شکل های الاستیک محیط متخلخل با استفاده از مدل رفتاری پوروالاستیک صورت می گیرد که در این مدل رفتاری، فشار سیال و تغییر شکل های الاستیک محیط متخلخل بررسی می شوند. هنگامی که ماده متخلخل تغییر شکل می دهد حجم آن می تواند تغییر کرده و باعث تغییر در فشار مایع محبوس در آن گردد. خاک یک نمونه از مواد پوروالاستیک می باشد که کاهش حجم توده خاک می تواند ناشی از جابه جایی دانه های جامد، خروج هوا و یا خروج آب از توده متخلخل خاک باشد بنابراین، تغییر شکل فاز جامد و فشار فاز سیال در حالت کلی به هم وابسته می باشند. بر این اساس حل روابط حاکم بر فرایند تحکیم، شامل حل رابطه ذخیره و روابط تعادل به صورت همزمان می باشد به گونه ای که فشار فاز مایع و جابه جایی های محیط متخلخل به صورت همزمان محاسبه می گردند. با توجه به این که حل روابط تحکیم همبسته به صورت همزمان دارای پیچیدگی خاصی می باشد، در صورتی که بتوان فشارمنفذی را به صورت مستقل محاسبه و سپس با استفاده از آن مقادیر تغییر شکل ها را محاسبه نمود، می توان این سیستم معادلات حاکم بر فرایند تحکیم را به صورت مستقل حل نمود. جهت دست یابی به روابط حاکم در این حالت، فرضیاتی در روابط همبسته حاکم صورت می گیرد که این فرضیات می تواند منجر به ایجاد تغییراتی در نتایج حاصل گردد. هدف از این مطالعه، بررسی تحکیم محیط متخلخل اشباع می باشد که با حل روابط حاکم بر فرایند تحکیم به صورت همبسته و غیر همبسته به این امر پرداخته می شود. بدین منظور یک برنامه کامپیوتری در محیط برنامه نویسی متلب تهیه گردیده که قادر به مدل سازی توده خاک به صورت یک توده دو بعدی پوروالاستیک می باشد که با حل معادلات همبسته و غیرهمبسته، نتایج حاصل با یکدیگر مقایسه می شوند. همچنین در این پروژه نتایج در دو حالت کرنش صفحه ای و تقارن محوری نیز ارائه و مقایسه شده اند. از مهمترین نتایج حاصل از این مطالعه، یکسان بودن روند نتایج حاصل از تحلیل تحکیم همبسته و غیر همبسته در شرایط کرنش صفحه ای و تقارن محوری می باشد که نشان دهنده امکان استفاده از نتایج تحلیل تحکیم غیرهمبسته در شرایطی جهت بررسی تحکیم محیط متخلخل می باشد.