16313

16313

مطالعه ترك بالا به پايين با استفاده از مدل سه بعدي المان محدود

كارشناسي ارشد

راه و ترابري

آبان‌ماه 1395

دكتر محمود عامري - دكتر حميد بهبهاني

عمران

چكيده تحليل به كمك روش المان محدود ازجمله روش‌هاي تحليل مكانيستيك است كه امروزه به‌طور گسترده‌اي مورد توجه محققين علم روسازي قرارگرفته است. اين روش با كمك نرم افزارهاي مربوطه در تحليل بكار برده مي‌شود كه از جمله اين نرم افزارها بايستي به Abaqus اشاره كرد. مدل‌سازي در اين نرم افزار در سالهاي اخير از حالت‌هاي دو بعدي به‌سوي مدل‌هاي سه بعدي پيش رفته است. در اين مطالعه به كمك نرم افزار يادشده به مدل‌سازي رايانه‌اي يك روسازي انعطاف‌پذير داراي يك ترك بالا به پايين اوليه در حالت سه بعدي پرداخته‌شده است. دو نوع محور "دوگانه با دو چرخ" و "سه‌گانه" براي بارگذاري در اين مدل در نظر گرفته ‌شده است. با در نظر گرفتن جانمايي‌هاي مختلف براي هر دو نوع بارگذاري قيدشده، ضرايب شدت تنش مود I، II و III به‌عنوان پارامترهاي مؤثر در رفتار ترك بالا به پايين مورد بررسي قرار گرفته‌ شده است. در ادامه به بررسي پاسخ‌هاي حاصله از جانمايي اين محورها نسبت به ترك بالا به پايين و تأثير آنان بر ضرايب شدت تنش در رأس ترك پرداخته‌شده است. طبق نتايج اين پژوهش، جانمايي بارگذاري تأثير قابل توجهي بر ميزان ضرايب شدت تنش ترك دارند. همچنين طبق ارزيابي‌هاي انجام شده محور سه‌گانه ضرايب شدت تنش بيشتري نسبت به محور دوگانه ايجاد مي‌كنند و تأثير بيشتري بر رشد ترك بالا به پايين دارند. واژه‌هاي كليدي: روش المان محدود، ترك بالا به پايين، Abaqus

1395/10/28

1/1/1900 12:00:00 AM

Abstract: Analysis using finite element method is one of mechanistic analysis approaches which is widely used by pavement science researchers. This method is implemented by specific-designated softwares, one of them is Abaqus. Through recent years, modeling in this software is gradually shifted from 2D to 3D systems. In this study, by the use of mentioned software, computer modeling of a 3D flexible pavement having an initial top-down crack is carried out. Two kinds of axles including "dual tandem" an​d "single tridem" for loading are considered in the model. Regarding various placements for both kind of loadings, I, II an​d III stress intensify factors (SIFs) modes, are investigated as effective parameters in investigation of top-down crack response. Furthermore, resulted outputs stemming from placement of these axles correspond to top-down crack, an​d their effect on SIFs on the edge of the crack are studied. Based on the results of this study, loading placement has a significant effect on the amount of SIFs of the crack. Moreover, upon fulfilled eva​luations, the single tridem would produce larger SIFs than ones of dual tandem an​d have a greater effect on top-down crack growth. Keywords: finite element method, top-down crack, Abaqus