دانلود ترجمه مقاله تحلیل المان محدود سنگفرش گرانول با در نظر گرفتن غیرخطی بودن ناشی از مصالح (J-Stage سال 2017) (ترجمه ویژه – طلایی ⭐️⭐️⭐️)

تحلیل المان محدود سنگفرش گرانول با در نظر گرفتن غیرخطی بودن ناشی از مصالح

Finite Element Analysis of Granular Pavements Considering Material Nonlinearity

چکیده

1. مقدمه

2. مدلسازی اجزای محدود

2.1 نوع تحلیل

2.2 هندسه مدل

2.3 نوع اجزا و شرایط حدی

2.4 شرایط بارگذاری

2.5 اعتباریابی مدل FE

3. غیرخطی بودن لایه ناپیوسته دانه ای

3.1 مدل دروکر-پراگر

3.2 مدل k-θ

3.3 مدلسازی غیرخطی بودن در ANSYS

4. مدلسازی غیرخطی بودن در هر دو لایه

5. نتیجه گیری ها

چکیده

در بسیاری از کشورها – از جمله هند – برای طراحی روسازی های دانه ای (ریزدانه) یا کم حجم از رویکرد تجربی استفاده میشود. این نوع روسازی ها عمدتاً از یک لایه مصالح (مواد) دانه ای ناپیوسته بر روی زیرسازی (بستر روسازی) با روکاری آسفالت نازک تشکیل می شوند. مدلسازی دقیق مصالح دانه ای برای همبستگی بهتر واکنش های مکانیکی شناسایی شده با عملکرد روسازی ها، ضروری است. مشخص شده است که مصالح ناپیوسته غیرخطی هستند و مدول برجهندگی آنها به تنش وابسته است. بنابراین برای برآورد دقیق واکنش های صحیح روسازی، وابستگی تنش مصالح ناپیوسته را باید در نظر بگیریم. با نوشتن کدهای مناسب در نرم افزار تحلیل اجرای محدود (FE)، غیرخطی بودن لایه های دانه ای ناپیوسته را مدلسازی کرده ام. یک FE سه بعدی را توسعه دادم و آنرا تجزیه و تحلیل کردم. مشاهده کردم که واکنش های روسازی بدست آمده از تحلیل FE سه بعدی که برای روسازی های کم حجم معمول انجام شده بود، خصوصیات غیرخطی مصالح روسازی ناپیوسته را مد نظر قرار میدهد که 34 تا 44 درصد با واکنش های بدست آمده با استفاده از تحلیل خطی، تفاوت دارند.

1. مقدمه

جاده های کم حجم بخش عمده ای از شبکه جاده های هند را تشکیل می دهند و نشاندهنده 80 درصد از طول کلی جاده ها هستند. این جاده ها معمولاً بصورت روسازی های دانه ای با (یا بدون) لایه روکاری آسفات نازک ساخته می شوند و طراحی این روسازی ها با استفاده از یک رویکرد تجربی انجام میشود. برای این نوع روسازی های دانه ای با روکاری نازک، مصالح دانه ای لایه ساختاری اصلی را برای تحمل بار ترافیکی تشکیل می دهند و بنابراین نقش مهمی را در عملکرد آنها بازی می کنند. مصالح ناپیوسته تحت اعمال بار دارای یک رفتار غیرخطی، و یک مدول برجهندگی وابسته به تنش خواهند بود (گوپتا و همکارانش 2014 الف؛ گوپتا و همکارانش 2015 الف). بنابراین برای یک برآورد دقیق از واکنش های صحیح روسازی، باید وابستگی تنش مصالح ناپیوسته را در نظر بگیریم. بنابراین مدلسازی دقیق مصالح دانه ای برای همبستگی بهتر واکنش های مکانیکی شناسایی شده با عملکرد روسازی های، ضروری می باشد (گوپتا و همکارانش 2014 ج؛ گوپتا و همکارانش 2015 ب). 

5. نتیجه گیری ها

واکنش های بحرانی روسازی (مانند تنش عمودی زیرسازی، تنش عمودی زیرسازی و خمیدگی های سطح) را از تحلیل FE سه بعدی بدست آوردم. تحلیل را با فرض خطی و غیرخطی بودن مصالح انجام دادم. غیرخطی بودن را به شیوه های مختلفی مدلسازی کردم و آنها را برای هر دو لایه اعمال کردم. دو ترکیب از این موارد را تحلیل کردم و آنها را با رفتار خطی محض مقایسه کردم. در زیر نتیجه گیری های مهم ار این تحلیل را بیان کرده ام:

• غیرخطی بودن در لایه دانه ای را با استفاده از مدل دروکر-پراگر مدلسازی کردم. مشخص شد که در مقایسه با تحلیل خطی، حداکثر افزایش برای خمیدگی سطح و تنش عمودی زیرسازی بترتیب 7 و 12 درصد است.

Abstract

Empirical approach is in use for the designing of granular or low volume pavements in many countries, including India. These types of pavements mainly comprise of unbound granular material layer over subgrade with thin asphalt surfacing. Accurate modeling of the granular material is essential for better correlation of the identified mechanistic responses with the performance of pavements. It is known that, unbound materials are nonlinear and have stress dependent resilient modulus. Hence, the stress dependency of unbound materials should be considered for an accurate estimation of true pavement responses. Writing suitable codes in Finite Element (FE) analysis software, model the nonlinearity of unbound granular layers. A 3-D FE was developed and analyzed. It was observed that the pavement responses obtained from the 3-D FE analysis carried out for typical low volume pavements taking into account the nonlinear characteristics of unbound pavement materials differ by 34% to 44% from those obtained using linear analysis.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

تحلیل المان محدود سنگفرش گرانول با در نظر گرفتن غیرخطی بودن ناشی از مصالح

Finite Element Analysis of Granular Pavements Considering Material Nonlinearity