بررسی عملکرد روسازی مرکب تحت بارگذاری جانبی و افقی به روش المان محدود

در این تحقیق، اثر اعمال بار افقی، قائم و جانبی وارده از وسایل نقلیه بر روی تنش برشی بین لایه رویه و اساس، جابه جایی جانبی و طولی رویه و حداکثر کرنش کششی در رویه مورد مطالعه قرارگرفته است. اثرات سه حالت مختلف بارگذاری، شامل اعمال بار قائم، بار قائم و افقی به طور همزمان و بار قائم، افقی و جانبی به طور همزمان مورد بررسی قرارگرفته است. بار از طریق دو آرایش چرخ شامل زوج چرخ و تکی عریض با وزن محور ثابت 2/8 تن و فشار باد kPa600 به سطح روسازی اعمال شده و پاسخ های روسازی در دو دمای 20 و °C40 تعیین گردیده اند. تحلیل با استفاده از مدل سازی سه بعدی با روش المان های محدود در نرم افزار ABAQUSانجام گرفته است. نتایج نشان دهنده این است که بارگذاری افقی تاثیر قابل توجهی بر کرنش کششی در سطح، تنش برشی بین دولایه و جابه جایی جانبی و طولی دارد.در دمای °C20، با اعمال بار افقی به میزان 50% بار قائم، برای حالت زوج چرخ، تنش برشی، حداکثر کرنش کششی در سطح، جابه جایی طولی و جابه جایی جانبی، به ترتیب، 76، 286، 329 و 5/15% نسبت به حالت تنها اعمال بار قائم افزایش یافتند. همچنین، نتایج بیانگر این است که چرخ های عریض پاسخ های بزرگ تری را در روسازی نسبت به زوج چرخ ایجاد می کنند. به طوری که جابه جایی طولی و جانبی در دمای 40 درجه در چرخ عریض به ترتیب 7/1 و 8/1 برابر زوج چرخ به دست آمده اند. همچنین، نشان داده شد که در نظر گرفتن بار جانبی تغییر قابل توجهی در کرنش کششی سطح و تنش برشی و حداکثر جابه جایی طولی ایجادشده تحت بار قائم و افقی ایجاد نمی کند. افزایش دما باعث افزایش قابل توجه در کرنش سطحی و جابجایی های طولی و جانبی داشته اما تاثیر قابل توجهی در تنش برشی بین لایه رویه و اساس ندارد.