شبیه سازی حالت بحرانی خاک دانه ای با دانه های چندگوشه به کمک روش اجزای مجزا

از روش اجزای مجزا برای شبیه سازی دو بعدی رفتار زهکشی شده و زهکشی نشده در مصالح دانه ای چندگوشه به منظور یافتن خط حالت بحرانی استفاده شده است. برای شبیه سازی رفتار زهکشی نشده، از دو روش حجم ثابت و استوانه بهره گرفته شده است. در روش حجم ثابت فرض می شود که حجم نمونه خاک با فرض تراکم ناپذیری آب در روند بارگذاری ثابت می ماند. ولی در روش استوانه، لوله ای میان حفره های همسایه در نظر گرفته می شود که امکان تبادل آب بین مرکز حفره های همسایه را فراهم می نماید. در این روش، قطر استوانه نماینده ای از نفوذپذیری خاک است. شبیه سازی رفتار زهکشی نشده محیط های دانه ای به کمک هر دو روش برای نمونه دانه ای، تحت تنش همه جانبه 200 کیلوپاسکال انجام شد. نتایج شبیه سازی ها نشان داد که پاسخ های حاصل از روش استوانه انطباق خوبی با روش حجم ثابت دارد و با افزایش سختی آب، نتایج هر دو روش بهم نزدیک تر می شوند. همچنین اثر سطح تنش همه جانبه بر رفتار زهکشی شده و رفتار زهکشی نشده به دو روش حجم ثابت و استوانه مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از هر سه دسته از شبیه سازی ها نشان داد که با افزایش تنش همه جانبه، تنش انحرافی و تمایل به تراکم در نمونه های زهکشی شده و زهکشی نشده افزایش می یابد. به منظور دستیابی به حالت بحرانی، تحلیل ها تا کرنش های بزرگ و تا ثابت شدن تنش انحرافی و نسبت تخلخل ادامه یافت. سپس موقعیت خط حالت بحرانی و همچنین پارامترهای آن تعیین شد. نتایج نشان داد که موقعیت خط حالت بحرانی به مسیر تنش بارگذاری بستگی ندارد و روش شبیه سازی در موقعیت خط حالت بحرانی تاثیر بسیار کمی دارد.