عنوان پایان‌نامه
مدل سازی دوبعدی آزمایش سیلندر تو خالی به روش اجزا مجزا
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران - مکانیک خاک وپی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1633;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 52745
- تاریخ دفاع
- ۰۶ اسفند ۱۳۹۰
- دانشجو
- کاوه فقیهی
- استاد راهنما
- علی اصغر میرقاسمی
- چکیده
- امروزه، نظر به خواسته¬های روز افزون بشر، و کمبود منابع طبیعی، مهندسان نیاز به داده¬های محاسباتی دقیق را بیش از پیش احساس می¬کنند، تا بتوانند طراحی¬هایی اقتصادی، مطمئن و بهینه انجام دهند. انجام این محاسبات دقیق، نیازمند انجام آزمایش¬های دقیق می¬باشد. آزمایش سیلندر تو خالی ، یکی از آزمایش¬های به نسبت مدرن، در بخش رفتار¬شناسی خاک می¬باشد، که برخی از نواقص مرتبط با آزمایش سه محوری را بر طرف می¬نماید. لیکن، انجام این آزمایش، با دشواری¬های گوناگون همراه است، و در حال حاضر دارای کاربرد گسترده در بخش¬های اجرایی نمی¬باشد، و بیشتر به کارهای تحقیقاتی و رفتار¬شناسی خاک، در محیط¬های علمی، منحصرگشته است. نظر به اطلاعات ارزشمندی که می¬توان از این دستگاه استحصال نمود، شبیه¬سازی این آزمایش به نحوی که بتوان با صرف وقت و هزینه کمتر، به نتایجی نزدیک به آزمایش واقعی رسید، ارزشمند می¬نماید. در این تحقیق سعی شده است، تا رفتار ماسه تمیز، با روش اجزا مجزا (بیضوی)، تحت آزمایش مذکور مدل¬سازی شود. روش اجزا مجزا، از مرسوم¬ترین روش¬های عددی، برای مدل¬سازی محیط-های دانه¬ای می¬باشد. در این روش، هر ذره به صورت مجزا مدل¬سازی می¬شود و اندر¬کنش فیزیکی بین این ذرات بررسی می¬گردد. در تحقیق حاضر، با استفاده از برنامه الیپس که برنامه¬ای بر اساس دم می¬باشد، تحلیل اجزا مجزا انجام شده است. هدف نهایی، ساخت یک آزمایشگاه مجازی است، که بتواند رفتار ماسه را، در این آزمایش به درستی نشان دهد. نتایج این مدل¬سازی در طول تحقیق آمده است. در پایان¬نامه حاضر، پس از آشنایی با اصول پایه مورد نیاز، مدل دو بعدی شبیه¬سازی شده است، و سپس تحت چند آزمایش قرار می¬گیرد، و نتایج آن با نتایج آزمایشگاهی مقایسه می¬شود، و امکانات قابل اتکای مدل شناسایی می¬گردد. به طور کلی، نتایج حاکی از رفتار کاملا مناسب مدل در کرنش¬های کمتر از0.01می¬باشد.
- Abstract
- Today, an optimum, economical, and safe design, is based on accurate data. Experimental tests are needed, in order to reach required data. Considering, the increasing demands of human kind, and the scarcity of natural resources, nowadays, more than any other time, the engineers, sense the necessity of approaching accurate data, by the means of numerical methods. The hollow cylinder test, is a modern test method to obtain the correct behavior of soil. This method solves some of the defects, considered for triaxial test. However, experimental tests with hollow cylinder test, is filled with variety of obstacles. Actually this test, is mostly restricted, to research fields of soil behavior analysis. Assuming, the valuable data, which can be obtained from the hollow cylinder test apparatus, Simulating this machine in a way, to reach the data economically and fast, seems costly. This research is trying to simulate the pure sand behavior, in the mentioned apparatus, by the use of discrete element method (DEM). DEM is one of the most practical numerical methods, for studying the behavior of granular soil. Based on the DEM logics, the Ellipse program, is utilized for simulating the test. The ultimate goal of this research, is introducing a virtual test, which can model the sand behavior, close to experimental ones. In this thesis, first the basic theoretical parameters, needed for this modeling, will be reviewed. Then the changes of the computer program, to create this model, will be discussed. At last, the model will be evaluated, by some different tests, and experimental test results. In a brief, the model acts quite well in strains, lowers than a percent.
