توسعه و واسنجی یک مدل اجزا گسسته آزمون فروسنجی در خاک چسبنده

یکی از روش های متداول اندازه گیری مقاومت مکانیکی خاک، آزمون فروسنجی است. از این آزمون همچنین می توان به عنوان یک روش ساده برای واسنجی پارامترهای خاک در شبیه سازی با روش اجزا گسسته (DEM) استفاده نمود. در این مطالعه، یک مدل اجزا گسسته برای برهمکنش فروسنج با خاک لوم رسی توسعه داده شد و ارتباط بین شاخص مخروط و پارامترهای مدل اجزا گسسته با تغییر رطوبت و چگالی ظاهری خاک بررسی گردید. مدل تماسی هیبریدی فنر هیسترتیک - چسبندگی خطی برای شبیه سازی خاک استفاده شد. تحلیل حساسیت پارامترهای مدل نشان داد که چسبندگی، ضریب اصطکاک داخلی و استحکام تسلیم ذرات از مهم ترین پارامترهای اثرگذار بر شاخص مخروط هستند. آزمون های آزمایشگاهی با یک مخروط استاندارد با استفاده از دستگاه کشش- فشار در خاک قالب گیری شده در دو رطوبت 11 و 16 درصد، هر کدام در دو سطح جرم مخصوص ظاهری 1000 و 1150 کیلوگرم بر متر مکعب انجام شد. با انطباق رابطه شاخص مخروط- عمق اندازه گیری شده و شبیه سازی شده، مقادیری برای تنش تسلیم ذرات استخراج گردید که همبستگی بسیار قوی (97/0=R2) با بیشینه شاخص مخروط نشان داد. این نتایج با آزمون نشست صفحه ای در خاک نیز اعتبارسنجی شد. به عنوان یک نتیجه گیری کلی، آزمون فروسنجی را می توان برای واسنجی تنش تسلیم ذرات خاک در مدل اجزا گسسته به کار گرفت.