کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
6925335 1448755 2018 15 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Numerical modeling of pile penetration in silica sands considering the effect of grain breakage
ترجمه فارسی عنوان
مدل سازی عددی نفوذ شمع در ماسه سیلیس با توجه به اثر شکستگی دانه
کلمات کلیدی
نصب شمع، شن، پلاستیک چند سطح، شکستن دانه، المان محدود، تئوری دولت انتقادی، الگوریتم برش هواپیما،
ترجمه چکیده
سیستم عامل های عددی فعلی به ندرت اثر شکستگی دانه در طراحی پایه های خاک ماسه را در نظر می گیرد. این مقاله یک پلت فرم افزایش یافته برای تحلیل های تغییر شکل بزرگ ارائه می دهد که تاثیر شکستگی دانه را در طول نفوذ پله در شن و ماسه سیلیس بررسی می کند. برای این منظور، یک مدل مبتنی بر نظریه حالت بحرانی در چارچوب پلاستیکی چندسطحی توسعه داده شده است تا در اثر یکپارچگی تنش و تکه تکه شدن ذرات در همان پلت فرم سازمانی قرار گیرد. علاوه بر این، برای پیاده سازی معادلات اساسی پایه به یک کد عنصر محدود، یک طرح ادغام استرس با گسترش یک الگوریتم برش هواپیما به مدل با مکانیسم های چند متغیری به تصویب رسید. یک آزمایش آزمایشگاه مدل و یک سری از آزمایشات سانتریفیوژ نفوذ شمع برای بررسی عملکرد روش انتخابی قانونی از نظر مقاومت به انفجار و توزیع شکست خوراکی شبیه سازی شده است، با پارامترهای ماسه از طریق مجموعه ای از آزمون های فشرده سازی تخلیه سه تایی از کم به فشار بسیار محدود محدود. برخی از ویژگی های اضافی پلتفرم افزایش یافته نیز مورد بحث قرار گرفته است، از قبیل: (1) اثر خرد کردن شن و ماسه بر مقاومت شمع، و (2) رابطه غیر خطی مقاومت کششی به چگالی شن. یافته های پیشنهادی توانایی این پلت فرم عددی را به منظور طراحی مناسب بنیاد شمع در خاک های شنی نشان می دهد و اثر متقابل بین استحکام تنش و انقباض دانه در طی فرآیند نفوذ پله را برجسته می کند.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی کامپیوتر نرم افزارهای علوم کامپیوتر
پیش نمایش مقاله
مدل سازی عددی نفوذ شمع در ماسه سیلیس با توجه به اثر شکستگی دانه
چکیده انگلیسی
Current numerical platforms rarely consider the effect of grain breakage in the design of sandy soil foundations. This paper presents an enhanced platform for large deformation analyses which considers the effect of grain breakage during pile penetration in silica sand. For this purpose, a model based on critical state theory has been developed within the framework of multisurface plasticity to account in the same constitutive platform the effect of stress dilatancy and particle fragmentation. Furthermore, to implement the underlying constitutive equations into a finite element code, a stress integration scheme has been adopted by extending a cutting plane algorithm to the model with multiple yielding mechanisms. A laboratory model test and a series of centrifuge tests of pile penetration are simulated to verify the performance of the selected constitutive approach in terms of pile resistance and grain breakage distribution, with the parameters of sand calibrated through a set of drained triaxial compression tests from low to very high confining pressure. Some extra features of the enhanced platform are also discussed, such as: i) the effect of sand crushability on pile resistance and ii) the nonlinear relation of pile resistance to sand density. The proposed findings demonstrate the capability of this numerical platform to proper design of pile foundation in sandy soils and highlight the interplay between stress dilatancy and grain breakage mechanisms during pile penetration processes.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Finite Elements in Analysis and Design - Volume 144, May 2018, Pages 15-29
نویسندگان
, , , ,