کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
6709737 1428647 2018 21 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
A simplified approach to transient flow effects induced by rigid cylinder rotation in a porous medium
ترجمه فارسی عنوان
یک رویکرد ساده به اثرات جریان گذرا ناشی از چرخش سیلندر سفت و سخت در محیط متخلخل
کلمات کلیدی
تخلخل غیر خطی، محیط متخلخل جریان گذرا، سیلندر چرخشی، تجزیه و تحلیل عنصر محدود،
ترجمه چکیده
شرایط زهکشی همراه با اثرات بارگیری در هنگام چرخش عناصر که در خاک نفوذپذیری متوسط ​​قرار دارند، عوامل اساسی در ارزیابی و تجزیه و تحلیل خواص اندازه گیری در محل و سیستم طراحی پایه است. در این زمینه، یک مدل ساده برای تحلیل پورومکانیکی از تلفیق ناشی از چرخش یک سیلندر سفت و محکم در محیط متخلخل تشکیل شده است. این رویکرد با مفهوم پلاستیکی تغییر شکل ارتباط نزدیکی دارد و از همبستگی بین رفتار موضعی مواد متخلخل تحت فرایند بارگذاری مونوتونی و رفتار ناپیوستگی غیر خطی مناسب استفاده می کند. مدل تخریب پذیر غیر خطی در نظر گرفته شده است تا اثرات جریان گذرا را بر پاسخ متقارن خاک اطراف سیلندر چرخان تصرف نماید. راه حل های نیمه تحلیلی برای فشار، توزیع جابجایی و توزیع تنش مایع منجر می شود، که امکان سنجش اثرات نرخ در خاک های خاکستری با استفاده از مواد ویژه ای برای مواد جامد و اصطکاک است. دقت این رویکرد، با مقایسه پیش بینی های مدل با راه حل های عناصر محدود از جنس پلاستیک، ارزیابی می شود. نتایج مربوط به میزان زهکشی به سرعت چرخش نرمال شده از مدل پیشنهادی ممکن است یک پشتیبانی مفید برای طیف گسترده ای از کاربردهای ژئوتکنیکی مانند شمع های سفت و سخت سفت و سخت با اتصالات چرخشی پله، شفت های توربین بادی دریایی در معرض گشتاور یا لرزش پیچشی، چرخش ابزار حفاری شفت و آزمایش های درون زمین که تحت برش قرار دارند.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی کامپیوتر نرم افزارهای علوم کامپیوتر
چکیده انگلیسی
Drainage conditions associated with loading rate effects during rotation of elements embedded in intermediate permeability soils are fundamental factors in the assessment and analysis of in situ measured properties and foundation design systems. In that context, a simplified model for poromechanical analysis of consolidation induced by rotation of a rigid cylinder embedded within a porous medium is formulated. The approach is closely connected with the concept of deformation plasticity and relies upon the equivalence between the local behavior of a poroplastic material under monotonic loading process and that of an appropriate non-linear fictitious poroelastic behavior. The non-linear poroelastic model is conceived to capture the transient flow effects on the poromechanical response of the soil surrounding the rotating cylinder. Semi-analytical solutions are derived for pore-fluid pressure, displacement and stress distributions, allowing for the evaluation of rate effects in silty soils, with specific application to purely cohesive and frictional materials. The accuracy of the approach is assessed by comparison of model predictions with poroplastic finite element solutions. The results correlating the degree of drainage to normalized rotation velocity derived from proposed model may be a useful support for a wide range of geotechnical applications, such as laterally loaded rigid piles with rotationally pile connections, offshore wind turbines shafts subjected to torque or torsional vibration, rotation of shaft drilling tools and in situ tests subjected to shear.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Computers and Geotechnics - Volume 97, May 2018, Pages 134-154
نویسندگان
, , , , ,