پیوندهای مفید
آمار
| تعداد نشریات | 21 |
| تعداد شماره‌ها | 657 |
| تعداد مقالات | 9,644 |
| تعداد مشاهده مقاله | 68,671,100 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 48,153,546 |
تعیین پارامترهای مدل رفتاری خاک سخت‌شونده ماسه دریاچه ارومیه با مدلسازی عددی آزمایش سه‌محوری زهکشی نشده و مقایسه با نتایج آزمایشگاهی | ||
| مدل سازی در مهندسی | ||
| دوره 22، شماره 78، آبان 1403، صفحه 171-183 اصل مقاله (1.1 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22075/jme.2024.31672.2523 | ||
| نویسندگان | ||
| هادی بهادری* 1؛ وحید محمدی قلعه عزیز2 | ||
| 1دانشجوی دکتری، دانشکده فنی و مهندسی، گروه مهندسی عمران، دانشگاه ارومیه، ایران | ||
| 2استاد، دانشکده فنی و مهندسی، گروه مهندسی عمران، دانشگاه ارومیه، ایران | ||
| تاریخ دریافت: 11 شهریور 1402، تاریخ بازنگری: 02 بهمن 1402، تاریخ پذیرش: 23 بهمن 1402 | ||
| چکیده | ||
| یکی از پرکاربردترین آزمایش‌ها به منظور شناسایی رفتار خاک و تعیین پارامترهای مقاومت برشی، آزمایش سه‌محوری است .برای مطالعه کامل رفتار مصالح خاکی نیاز به انجام آزمایشهای متعددی است و این کار مستلزم صرف زمان و هزینه بسیار خواهد بود. راه حل جایگزین و مکمل، استفاده از مدلسازی عددی صحت‌سنجی شده است. برای مدلسازی نیاز به مدلهای رفتاری مناسب می‌باشد تا توصیفی کیفی از رفتار خاک با استفاده از پارامترهای رفتاری و همچنین ارتباط بین تنش و کرنش در حالات مختلف و تحت بارگذاری‌های متفاوت را ارائه دهد. در این پژوهش به مدلسازی و تحلیل عددی آزمایش سه‌محوری زهکشی نشده خاک با روش اجزای محدود توسط نرم‌افزار Midas GTS NX تحت تنشهای همه جانبه متفاوت پرداخته شده است. صحت‌سنجی مدلسازی عددی با داده‌های موجود در ادبیات فنی صورت گرفته است. مدل رفتاری خاک سخت‌شونده نسبت به مدل موهر-کولمب مرسوم بیشترین تطابق را با رفتار تنش-کرنش خاک از خود نشان میدهد. از این رو در مدل‌سازیهای مهندسی ژئوتکنیک با در دست داشتن پارامترهای رفتاری این مدل میتوان نتایج بهتری را مشاهده کرد. لذا در این مقاله پارامترهای رفتاری خاک سخت‌شونده برای ماسه استاندارد دریاچه ارومیه با استفاده از مدل‌سازیهای عددی مکرر به روش اجزای محدود تعیین شده و با نتایج آزمایشگاهی انجام شده مقایسه میشود. انطباق مناسب بین این نتایج، توانایی روش مدلسازی پژوهش حاضر را در تعیین پارامترهای رفتاری مورد نیاز انواع خاک‌ها، نشان میدهد. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| آزمایش سه‌محوری خاک؛ مدلسازی عددی؛ روش اجزای محدود؛ نرم‌افزارMidas GTS NX؛ مدل خاک سخت‌شونده؛ ماسه دریاچه ارومیه | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Determining Hardening Soil Model Parameters of Urmia Lake Sand by Numerical Modeling of Undrained Triaxial Test and Comparison with Laboratory Results | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Hadi Bahadori1؛ Vahid Mohammadi2 | ||
| 1PhD Student, Department of Civil Engineering, Urmia University, Urmia, Iran | ||
| 2Professor, Department of Civil Engineering, Urmia University, Urmia, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| Triaxial soil test is one of the most important and widely used experiments to identify the soil behavior and determination of soil shear strength parameters. Thorough study of the soil behavior requires numerous experiments that require time and cost. The alternative solution is the use of numerical modeling. Numerical modeling requires constitutive soil model to provide a qualitative description of soil behavior using behavioral parameters and provide the relationship between stress-strain in different states and under different loads. In this research, numerical modeling undrained triaxial test with finite element method by Midas GTS NX software under different confining pressures have been done. Validation of the numerical modeling has been done with the data available in the technical literature. The hardening soil model shows the most agreement with the stress-strain behavior of the soil compared to the conventional Mohr-Coulomb model. Therefore, better results can be observed in geotechnical engineering modeling by having hardening soil model parameters. Therefore, in this paper, the behavioral parameters of the hardening soil for the standard Urmia lake sand are determined using repeated numerical modeling using the finite element method and compared with the laboratory results. The matching between these results demonstrates the ability of the present modeling method to determining the required behavioral parameters of all types of soils. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Triaxial soil test, Numerical modeling, Finite element method, Midas GTS NX, Hardening soil models, Urmia lake sand | ||
| مراجع | ||
|
[1] D.Wulfsohnو B.A. Adamsو and D.G. Fredlund. "Triaxial testing of unsaturated agricultural soils." Journal of Agricultural Engineering Research 69. no. 4 (1998): 317–330. [2] D.S. Liyanapathirana, J. Carter, and D. Airey. "Numerical modeling of nonhomogeneous behavior of structured soils during triaxial tests." International Journal of Geomechanics 5. no. 1 (2005): 10–23. [3] S.J.Lee, Y.M.Hashash, and E.G.Nezami. "Simulation of triaxial compression tests with polyhedral discrete elements." Computers and Geotechnics 43. (2012): 92–100. [4] D. Penumadu, R. Zhao. and D. Frost. "Virtual geotechnical laboratory experiments using a simulator." International Journal for Numerical and Analytical Methods In Geomechanics 24. no. 5 (2000): 439 – 451. [5] L. Shao, S.C. Chi, L.J. Zhou, and Y.Z. Wang. "Discrete element simulation of crushable rockfill materials." Water Science and Engineering 6. no. 2 (2013): 215–229. [6] P. Kulatilake, B. Malama, and J. Wang. "Physical and particle flow modeling of jointed rock block behavior under uniaxial loading." International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences 38. no. 5 (2001): 641–657. [7] Z. Szilvágyi, and R.P. Ray. "Verification of the Ramberg-Osgood material model in Midas GTS NX with the modeling of torsional simple shear tests." Periodica Polytechnica Civil Engineering 62. no. 3 (2018): 629–635. [8] R. Brinkgreve. and E. Engin. "Validation of geotechnical finite element analysis." 18th International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering. Paris. France. vol.2. p.677-682. 2013. [9] O.K. Mahabadi, A. Lisjak, G. Grasselli, T. Lukas, and A. Munjiza. "Numerical modelling of a triaxial test of homogeneous rocks using the combined finite-discrete element method." ISRM EUROCK. 2018. [10] G. McDowell, and O. Harireche. "Discrete element modelling of soil particle fracture." Géotechnique 52. no. 2. (2002): 131–135. [11] N. Belheine, J.P. Plassiard, F.V. Donzé, F. Darve, and A. Seridi. "Numerical simulation of drained triaxial test using 3D discrete element modeling." Computers and Geotechnics 52. no. 2 (2009): 131–135. [12] D.C. AStrack. "A discrete numerical model for granular assembles." Geotechnique 29. (1979): 47–65. [13] G. Yang, T. Yu, and L. Hanlong. "Numerical simulation of undrained triaxial test using 3D discrete element modeling." Instrumentation, Testing, and Modeling of Soil and Rock Behavior. (2011): 99–106. [14] N. Ungureanu, V. Vlăduţ, and S.Ş. Biriş. "FEM modelling of soil behaviour under compressive loads." IOP Conference Series. Materials Science and Engineering. Bristol. UK. vol. 163. no. 1. 2017. [15] G. Shafabakhsh, and A.Mehrabi. "Numerical Analysis of Flexible Pavements Using Micromechanical Approach." Journal of Modeling in Engineering 13. no. 40 (2015): 59–67. (in Persian) [16] Z. KhalilI, S. YasrebI, and M. Oliaei. "Determination of cam-clay constitutive parameters in numerical mod eling of sandy soil behaviour under triaxial testing." Sharif Journal of Civil Engineering 30. no. 2. (2014): 97–106. [17] A. Bayoumi. "New laboratory test procedure for the enhanced calibration of constitutive models." Georgia Institute of Technology. USA. 2006. [18] S.H. Golmaei, and M.Boulon. "Comparison between experimental and finite element modeling data for triaxial undrained cyclic tests in compression on hostum sand." International Journal of Civil & Structural Engineering 3. no. 2. (2012): 429–442. [19] S.H. Golmaei. "Application of finite element modeling of isotropic drained monotonic and cyclic triaxial tests, using explicit accumulation model for noncohesive soils under cyclic loading." International Journal of Civil & Structural Engineering 3. no. 3. (2013): 629–643. [20] M. Herrera Suárez, O. González Cueto, C. Iglesias Coronel, A. De La Rosa Andino, and R. Madruga Hernández. "Estudio de la exactitud del modelo hiperbólico de Duncan y Chan en la predicción de la relación esfuerzo deformación de tres suelos arcillosos cubanos ". Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias 19. no. 4. (2010): 24 – 29. [21] T. Schanz, P.Vermeer, and P.G. Bonnier. "The hardening soil model: formulation and verification." Beyond 2000 in Computational Geotechnics 1. (2017): 281-296. [22] A. Cherif Taiba, Y. Mahmoudi, M. Belkhatir, A. Kadri, and T. Schanz. "Experimental characterization of the undrained instability and steady state of silty sand soils under monotonic loading conditions." International Journal of Geotechnical Engineering 12. no. 5. (2018): 513–529. [23] L. Callisto, A. Amorosi, and S. Rampello. "The influence of pre-failure soil modelling on the behaviour of open excavations." Twelfth European Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering. The Netherlands Society of Soil Mechanics and Geotechnical Engineering. 1999. [24] P. Teo, and K. Wong. "Application of the Hardening Soil model in deep excavation analysis." The IES Journal Part A: Civil & Structural Engineering 5. no. 3. (2012): 152–165. [25] V.P. Singh, and G. Sivakumar Babu. "2D numerical simulations of soil nail walls." Geotechnical and Geological Engineering 28. (2010): 299–309. [26] R. Obrzud, and A. Truty. "The Hardening Soil Model-a practical guidebook. Z Soil. PC 100701 report." Zaca Service Ltd. Switzerland. 2018. [27] N. Janbu. "Soil compressibility as determined by oedometer and triaxial tests." European Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering (ECSMFE). Wiesbaden. vol. 1. p.19-25. 1963. [28] V.A. Hernández-Hernández, D.R. Joya-Cárdenas, L.N. Equihua-Anguiano, J.C. Leal-Vaca, J.A. Peña, L. Pérez-Moreno, and A. Saldaña-Robles. "Experimental and numerical analysis of triaxial compression test for a clay soil." Chilean Journal of Agricultural Research 81. no. 3. (2021): 357–367. [29] G. Midas. "GTS NX user manual." MIDAS Information Technology Corporation Ltd. Seongnam, Korea. 2019.
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,399 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 551 |
||