|
|
|
|
شبیه‌سازی سه بعدی مصالح دانه‌یی به روش اجزاء منفصل با در نظر گرفتن اثر شکست ذرات
|
|
|
|
|
|
|
|
نویسنده
|
سرابی تبریزی اشکان ,محبوبی اردکانی احمدرضا
|
|
منبع
|
مهندسي عمران شريف - 1399 - دوره : 36-2 - شماره : 2/1 - صفحه:79 -90
|
|
|
|
|
چکیده
|
یکی از مهم‌ترین مشخصه‌های مهندسی مصالح دانه‌یی درشت، مانند شن و سنگ‌ریز، وابستگی رفتار آن‌ها به میزان شکست ذرات است. در پژوهش حاضر، مدل‌سازی سه‌بعدی رفتار مصالح دانه‌یی به روش اجزاء منفصل با نرم‌افزار pfc^3d و برنامه‌نویسی به زبان فیش (fish) در مدل‌سازی پدیده‌ی شکست ذرات و اثر آن در رفتار مقاومتی و تغییرشکلی آن انجامشده است. به منظور در نظر گرفتن شکل غیرکروی ذرات از کرات متصل به یکدیگر استفاده شده است. برای مدل‌سازی شکست دانه‌ها، معیار شکست با در نظر گرفتن دو شرط ناهمسانی نیروهای تماسی و تنش موجود در ذره تعریف شده است. در نهایت، مدل و معیار ارائه شده اعتبارسنجی شد. نتایج آزمایش‌های سه‌محوری، که بر اساس نتایج تجربی موجود برای سنگ‌ریزسد پورولیا انجام شد، نشان می‌دهد که مدل مذکور جنبه‌های اصلی اثر شکست ذرات در رفتار محیط دانه‌یی را می‌تواند مدل‌سازی کند.
|
|
کلیدواژه
|
روش اجزاء منفصل، شکست ذرات، مدل‌سازی سه‌بعدی، مصالح دانه‌یی
|
|
آدرس
|
دانشگاه علم و فرهنگ, دانشکده ی مهندسی عمران, ایران, دانشگاه شهید بهشتی, دانشکده‌ی مهندسی عمران، آب و محیط زیست, ایران
|
|
پست الکترونیکی
|
a mahboubi@sbu.ac.ir
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
THREEDIMENSIONAL MODELING OF ROCKFILL USING DEM CONSIDERING PARTICLE BREAKAGE
|
|
|
|
|
Authors
|
Mahboubi A. ,Sarabi A.
|
|
Abstract
|
Rockfill dams that are made by dumping and compacting rockfill materials are known as one of the most economical and safe dams. The main mechanical characteristics of rockfill depend on particle breakage. Particle breakage occurs when the stress levels are high enough or when the size of the particles is high enough as the rockfill particles. Particle breakage causes a change in grain size distribution of the media and causes a change in the mechanical properties of the granular media. Particle breakage is widely studied experimentally by classical laboratory tests, which need large and expensive equipment that is rarely available. Although numerical methods that are based on the continuum mechanics, such as finite element method, have been developed to be able to account for discontinuities; nevertheless, the internal discrete structure of the rockfill cannot be considered and physically modeled in this way. In addition, the fact is that these methods are not capable to simulate particle breakage to predict the mechanical properties of the rockfill materials. Discrete Element Method (DEM) can overcome these problems. In this research, discrete tridimensional modeling of rockfill behavior considering the particle breakage using DEM is studied. Particle breakage is modeled by a bonded particle model and, to consider particle breakage, a mechanical threshold criterion combined with a contact density of particles and a probabilistic criterion is used. PFC3D code and programming in FISH language were performed by investigating the resistance and deformation behavior. In addition, the effects of particle breakage during the tests were considered by providing a failure criterion. The model is compared with the experimental tests on Purulia rockfill dam materials, and the obtained results show good concordance with the obtained experimental results. Finally, the model and the presented failure criteria, whilst it has a simple computational procedure and high accuracy, were validated.
|
|
Keywords
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|