شبیه‌سازی اجزا محدود تقابل چرخ پارویی و خاک مرطوب- توسعه مدل و اعتبارسنجی آزمایشی

در پژوهش حاضر یک مدل عددی از تقابل چرخ پارویی و خاک مرطوب (24 درصد) توسعه داده ‌شده و نتایج آن با داده‌های آزمایشگاهی اعتبارسنجی شده‌ است. استفاده از روش‌های عددی رایانه‌ای برای شبیه‌سازی تقابل چرخ پارویی و خاک مرطوب آزمایش‌های تجربی را کم کرده و هزینه‌های طراحی و توسعه را به حداقل ممکن می‌رساند. در این پژوهش برای طراحی چرخ پارویی از نرم‌افزار سالیدورکس و برای تحلیل از نرم‌افزار آباکوس استفاده شد. از روش ترکیبی اویلری- لاگرانژی (cel) برای بررسی تقابل چرخ پارویی و خاک مرطوب استفاده شد. مدل‌سازی خاک با فرمول‌بندی از نوع اویلری و چرخ پارویی از نوع لاگرانژی تعریف شد. خاک به‌عنوان یک ماده الاستیک- پلاستیک کامل با معیار تسلیم دراکر- پراگر مدل شد. نتایج عددی و آزمایشگاهی نشان داد که با افزایش بار مالبندی، درصد لغزش و میزان فرورفتگی چرخ پارویی در خاک مرطوب افزایش می‌یابد. همچنین افزایش بار مالبندی منجر به افزایش میزان تنش در خاک می‌شود. نتایج مدل‌سازی آزمایشگاهی و روش المان محدود (fem)، برای پارامترهای لغزش، فرورفتگی و مقاومت غلتشی، مطابقت رضایت‌بخشی را نشان داد. روش المان محدود (fem)، به‌عنوان یک روش قابل اطمینان برای بررسی تقابل چرخ پارویی و خاک مرطوب و بهینه‌سازی پارامترهای موثر در آن می‌تواند معرفی شود.