شبیه سازی و بررسی ارتباط بین شاخص مخروط و مقاومت برشی خاک با مقاومت کششی خاک ورزبرگردان دار با استفاده روش اجزا محدود

در این تحقیق، هدف استفاده از نتایج حاصل از آزمون های پره برش و نفوذسنج مخروطی به منظور ارائه مدلی برای پیش بینی نیروهایوارد بر ابزار خاک ورز برگردان دار بدون اندازه گیری پارامترهای فیزیکی و مکانیکی خاک است. بدین منظور هر یک از آزمون های پرهبرش و نفوذسنج مخروطی و همچنین برهمکنش خاک با ابزار خاک ورز با استفاده از روش المان محدود برای 21 نمونه خاک شبیه سازیشد. از فرم خطی معیار تسلیم دراگر- پراگر برای شبیه سازی خاک استفاده شد. به منظور توسعه مدل، ابتدا فرض شد خاک یکنواخت بوده و سپس سه مدل برای پیش بینی مقاومت کششی ابزار ارائه شد. در مدل اول پارامترهای مدل عبارت بودند از شاخص مخروطی خاک، عمقو سرعت خاک ورزی و در مدل دوم به جای شاخص مخروطی از مقاومت پره برش استفاده شد و در نهایت در مدل سوم هر دو پارامترشاخص مخروط و مقاومت پره برش به همراه سرعت و عمق خاک ورزی در توسعه مدل استفاده شدند. نتایج نشان داد مدل سوم از دو مدلدیگر دقیق تر و دارای ضریب تبیین 0/88 و جذر میانگین مربعات خطا آن نیز 0/753 کیلو نیوتن است. همچنین به طور مشابه بهترین مدلبرای پیش بینی نیروی جانبی و عمودی وارد شده به ابزار خاک ورز نیز تعیین شد. ضریب تبیین مدل توسعه داده شده برای پیش بینی نیرویجانبی و عمودی به ترتیب 0/74 و 0/39 و جذر میانگین مربعات خطا آنها به ترتیب برابر 0/579 و 0/56 کیلو نیوتن به دست آمد.

کلیدواژه ها:

برش ، نفوذسنج مخروطی ، روش المان محدود ، خاک ورز برگردان دار ، مقاومت کششی