مروری بر شبیه سازی پیوندهای سیمانی در نمونه های دانه ای سیمانته با روش اجزای منفصل

خاک سیمانته شده اصطلاحا به خاکی گفته میشود که در طی فرآیندهای طبیعی و یا مصنوعی، بین دانه های آن پیوند سیمانی برقرار شده باشد. این سیمانتاسیون نقش مهمی در رفتار تنش- کرنش و مقاومت ماسه سیمانته ایفا میکند و پارامترهای مختلفی نظیر درصد سیمانتاسیون، نوع سیمان، تراکم و اندازه دانه ها بر روی خواص مکانیکی خاکهای سیمانته موثر هستند. مطالعات گذشته نشان میدهند که عالوه بر تاریخچه تنش و تراکم، تشکیل پیوندهای بین ذرهای، پیچیدگی فوق العاده ای را به رفتار ماکروسکوپی مواد سیمانی بخشیده است. بنابراین، مهم است که تاثیر این پیوندها در رفتار مکانیکی ماسه سیمانته بررسی شود. شبیهسازی به کمک روش اجزای منفصل میتواند ابزار مفید در بررسی پدیده های مختلف در رفتار میکرومکانیکی محیطهای دانهای باشد. این روش میتواند به عنوان یک آزمایشگاه مجازی عمل نماید تا طراح بتواند آزمایشهایی که انجام آنها در محیط آزمایشگاه وقت گیر، هزینهبر و یا دشوار است را شبیهسازی کند. اگرچه روش اجزای منفصل غالبا برای مصالح دانهای فاقد چسبندگی به کار میرود ولی اکنون برای ماسه های سیمانته، بتن، آسفالت و سنگها نیز کاربرد پیدا کرده است )با جایگزین کردن قانون اصطکاک بدون چسبندگی با یک قانون تماس پیوندی بین ذرات(. توانایی اجزای منفصل برای ارائه رفتار واقعی مصالح دانهای سیمانته شدیدا به مدل تماس پیوند بین ذرات وابسته است. رفتار پیوندها در تماسها در رفتار مکانیکی کل نمونه تاثیر دارد. یکی از مهمترین مسائلی که در استفاده از روش اجزای منفصل قابل توجه است، به کارگیری قانون تماس و پارامترهای میکروسکوپیک مناسب برای مصالح میباشد. تعدادی مدل تماس پیوندی برای ارزیابی رفتار مکانیکی مصالح دانه ای سیمانته با روش اجزای منفصل توسعه یافته است. هدف از این مقاله، مروری بر مدلهای تماس پیوندی معرفی شده و یا توسعه یافته توسط سایر محققین در سالها مختلف میباشد. با توجه به تطابق کیفی نتایج آزمایشهای آزمایشگاهی با نتایج حاصل از مدلسازی های عددی نمونه های سیمانی با استفاده از روش اجزای منفصل مشاهده میشود که روش تحلیل عددی اجزای منفصل به طور واقع بینانه ای رفتار عمومی مصالح دانه ای سیمانته را پیشبینی میکند.

کلیدواژه ها:

خاک دانه ای سیمانته ، روش اجزای منفصل ، مدل تماس پیوندی.