حسین گلبخشی

مدل های المان محدود مختلفی وجود دارد تا شدت تراکم خاک را به عنوان تابعی از تایر و خصوصیات خاک محاسبه کند در این تحقیق یک راهکار جدید برای مدل کردن عددی تنش ها در سطح مشترک تایر-خاک با استفاده از دو روش المان محدود COSMOS و PLAXIS ارائه می گردد. در ابتدا، یک مدل برهم کنشی جدید تایر و خاک با نگاهی خاص به مدل اجزای محدود سه بعدی تایر واقعی در نرم افزار Solidworks ازائه شد. در مقایسه با سایر مدلهای موجود در این مدل جدید، اجزای اصلی ساختار مکانیکی تایر و خاک مبنای کار قرار گرفته است. در بازسازی مدل تایر به عنوان یک مادهی ابرالاستیک تراکم ناپذیر از مدل مونی- ریولین و برای مدل کردن خاک نیز به عنوان یک مادهی الاستوپلاستیک از معیار دراگر- پراگر استفاده شده است. در مرحله آزمایشگاهی مقدار نشست خاک، خوابیدگی تایر، تحت بارهای استاتیکی و فشار بادهای مختلف اندازه گیری شد، در مرحله بعد تایر و خاک در نرم افزار با ابعاد هندسی دقیق مدل و شبیه سازی شدند. خروجی نرم افزار که تنش، کرنش، جابجایی و تغییر شکل خاک و تایر بود با اندازه گیری های آزمایشگاهی مقایسه شد، نتایج شبیه سازی تایر بر روی خاکهای نرم که با نتایج آزمایشگاهی و آزمایشهای عملی سایر محققان مقایسه شدند، تأییدکنندهی قابلیتهای این مدل میباشد. در گام بعد با بهره گیری از نرم افزار پلکسیس مدل سازی دیگری انجام شد؛ در این روش از یک صفحه با ابعاد منظم و صلبیت خمشی مشخص استفاده می شود که بر روی سطح خاک قرار می گیرد و توسط تنش های یکنواخت بارگذاری می گردد تا نقش تایر بر روی سطح خاک را شبیه سازی کند. نتایج، شکل های متفاوتی از توزیع تنش روی سطح خاک با تغییر صلبیت خمشی و پارامترهای مکانیکی خاک را نشان می دهد؛ همچنین بافت خاک شکل توزیع تنش را در سطح مشترک تغییر می دهد، طوریکه شکل سهموی برای خاک شنی و توزیع U شکل برای خاک رسی بدست می آید.