وارد کردن اطلاعات لازم برای هندسه، شرایط مرزی و مشخصات مقاومتی

(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

محاسبه تنش موثر
بردار جریان a وDdرا محاسبه می­کنیم.
نتایج را برای مشاهدده چاپ میکنیم
آرایه های مورد نیاز را برای تجمع اطلاعات را صفر می کنیم
شکل ۵-۶- الگوریتم حل مسائل اجزای محدود در حالت الاستو پلاستیک
پس روش کلی به این صورت است که پس از تعریف هندسه مساله، شرایط مرزی و بارگذاری و در نهایت مش­بندی، به سراغ نیروهای گرهی می­رویم وآنها را تعیین می­کنیم. حال با توجه به اینکه در این روش نیاز به روش سعی و خطا داریم، روش مورد نظر و تعداد بازه­ی مورد نیاز را انتخاب می­کنیم. حال بار را با توجه به تعداد بازه­ها افزایش می­دهیم و ماتریس سختی المانها را محاسبه و به صورت مرحله به مرحله آنالیز را آغاز می­کنیم. پس از تحلیل، در هر المان یا نقطه گوس، تنش­ها را محاسبه می­کنیم و نامتغیر­های تنش را نیز بدست می­آوریم. حال این تنش­ها را در معیار تسلیم گذاشته و چک می­کنیم که آیا تسلیم اتفاق افتاده یا نه. اگر تسلیمی صورت نگرفته بود برای مرحله بعد افزایش بار ماتریس­های سختی و تنش و کرنش متناظر با آن را مطابق روابط الاستیک محاسبه می­کنیم، اما اگرتسلیم اتفاق افتاده بود برای مرحله بعد از روبط الاستو پلاستیک استفاده می­کنیم وماتریس­های سختی آن المان از آن به بعد با توجه به روابط الاستو پلاستیک به­روز می­ شود. در انتها تنش­ها، کرنش­ها و المانها ویا نقاط گوس تسلیم یافته را مشخص و ترسیم می­کنیم.
۵-۵-تحلیل تنش­ها در حالت پلاستیک کامل:
در این بخش اشاره­ای نیز به رفتار الاستو پلاستیک کامل و روابط مربوط به آن می­کنیم. در حالت تقارن استوانه­ای، معادله دیفرانسیل تعادل بصورت زیر بدست می ­آید:
۵-۶۴
که در این معادله ابه ترتیب تنش­های برشی و شعاعی در محیط مورد نظر می­باشد. اقناع این معادله برای رفتار الاستیک خطی و با شرایط مرزی در و در ، معادلات زیر برای تنش در منطقه الاستیک بدست می­آیند
۵-۶۵
۵-۶۶
در داخل منطقه شکسته، معیار خرابی که توسط رابطه تعریف شده است باید اقناع شود. با توجه به این امر، در این مسئله و بوده معادله را می­توان بصورت زیر نوشت:
۵-۶۷
با انتگرال گرفتن از معادله ۳-۱۶ و قرار دادن شرایط مرزی در معادله زیر برای تنش شعاعی در منطقه شکسته بدست می ­آید:
۵- ۶۸
میزان تنش مماسی در داخل منطقه شکسته نیز با جایگذاری تنش شعاعی در معادله ۵-۶۳ بدست می ­آید. برای محاسبه تنش در منطقه الاستیک و شعاع مرز بین منطقه پلاستیک و الاستیک که به ترتیب با و نشان داده می­شوند، به این ترتیب عمل می­ شود که معیار خرابی و شکست توده سنگ اصلی باید در مرز داخلی منطقه الاستیک اقناع شود، یعنی در . از معادلات ۵-۶۱ و ۵-۶۲ ،تفاضل تنش­های اصلی عبارت است از:
۵- ۶۹
با قرار دادن و به معادله زیر می­رسیم:
۵-۷۰
که در این معادله
۵-۷۱
معیار خرابی برای سنگ شکسته نیز باید اقناع شود و بنابراین
۵- ۷۲
با مساوی قرار دادن مقادیر از معادلات ۵-۶۸ ۵-۶۴ و معادله زیر برای شعاع منطقه پلاستیک بدست می ­آید
۵-۷۳
که در آن
۵-۷۴
فصل۶
نتایج
۶-۱- مقدمه:
حال با گذراندن تمام مراحل گفته شده در فصول قبل، زمان نتیجه ­گیری فرا رسیده است. در این پژوهش با بهره گرفتن از Matlab شروع به برنامه­نویسی کردیم تا بتوانیم به اهداف مورد نیاز برسیم. این نتایج شامل چندین بخش می­باشد و درستی نتایج در هر مرحله با نتایج مثال­های فرضی تحلیلی و یا با نرم افزار­هایی تجاری، مقایسه گردیدند. ذکر این نکته لازم است که اساس کار نرم­افزار مورد نیاز برای مقایسه نتایج، باید روش اجزای محدود باشد. از این رو نرم­افزار ADINA استفاده شده است.
به منظور اثبات درستی برنامه مورد نظر و میزان دقت برنامه، به صورت مرحله به مرحله و مطابق زیر عمل می­کنیم:
۶-۱-۱- مثال ۱:
در این بخش مدل نشان داده شده در شکل ۶-۱ را تحلیل کرده و ناحیه گسیختگی اطراف حفره­ی دایره­ای را مطابق روابط تحلیلی کرش، ترسیم می­کنیم. در ادامه همین مدل را توسط نرم افزار و با روش اجزای محدود دوباره تحلیل و ناحیه گسیختگی اطراف حفره را ترسیم می­کنیم. در اولین قدم نمونه ­ای از یک سازه­ی زیر زمینی را در محیط همگن و ایزوترپ الاستیک سنگی، تحت شرایط بارگذاری فرضی و مشخص و با پارامتر­های مقاومتی معین، توسط روابط تحلیلی کرش که در بخش۲-۵-۲ معرفی گردیده
است ، مورد تحلیل قرار داده و در نهایت سطح گسیختگی اطراف سازه زیزمینی را طبق معیار هوک-براون، رسم می­کنیم. در دومین قدم همین سازه را توسط برنامه نوشته شده در پایان نامه توسط المان ۴ نقطه­ای ایزپارامتریک تحلیل کرده، و سطح گسیختگی آ­نها را در محیط هوک- براون را نیز بدست می­آوریم. نکته قابل توجه در این تحلیل این می­باشد که به دلیل تقارن شکل مورد نظر ابتدا ما سازه زیر زمینی تحلیل می­کنیم و سپس نتایج تحلیل راحول محور­های اصلی دوران می­دهیم تا به این ترتیب مش­بندی متقارنی داشته باشیم. در تمام مثال­ها مطابق شکل ابعاد مدل اصلی ۵۰ متر در ۵۰ متر و شعاع تونل دایره­ای با ۵ متر می­باشد. نکته مهم دیگر که در تمام مدل­ها یکسان است شرایط مرزی است. چون ما ربع مدل را تحلیل می­کنیم شرایط مرزی باید به گونه ­ای می­باشد که شرایط پایدار به مدل ما بدهد در نتیجه ما شرایط تکیه­گاهی را مطابق شکل ۶-۱ اعمال می­کنیم .تنش قائم اعمال شده بر روی نمونه ۶۰ مگاپاسکال می­باشد. بقیه­ی مشخصات به شرح زیر است.

شکل۶-۱-تصویری کلی از تونل و مدل مورد نظر

شکل۶-۲-شرایط مرزی اعمال شده بر روی ربع مدل
حال مثال مورد نظر را یک بار توسط راه حل تحلیلی وبار دیگر توسط برنامه متلب مدل می­کنیم و نتایج را نمایش می­دهیم. در شکل ۶-۳ ناحیه گسیختگی با توجه به روابط ۶-۳ نمایش داده شده است.در شکل ۶-۴ ناحیه گسیختگی که توسط نرم افزار ترسیم شده است،نمایش داده شده است.

شکل۶-۳-ناحیه گسیختگی اطراف ربع تونل در محیط هوک- براون

شکل۶-۴- ناحیه گسیختگی اطراف ربع تونل در محیط هوک- براون توسط نرم افزار
حال با قرار دادن ربع مدل­ها در کنار هم سطح گسیختگی کامل در اطراف تونل را می­توانیم بدست آوریم. شکل ۶-۵ ناحیه گسیختگی مطابق روابط کرش و شکل ۶-۶ ناحیه گسیختگی توسط روش اجزای محدود و نرم افزار می­باشد.

شکل۶-۵- ناحیه گسیختگی اطراف تونل کامل در محیط هوک- براون توسط نرم افزار

موضوعات: بدون موضوع  لینک ثابت


فرم در حال بارگذاری ...