ارزیابی اثر میکروپارامترها بر ویژگی های ماکرومقیاس خاک های دانه ای سیمانته شبیه سازی شده به روش اجزای منفصل

یکی از مدل های تماسی پیوندی که برای شبیه سازی پیوندهای سیمانی شکل گرفته بین ذرات در یک نمونه سیمانته در روش اجزای منفصل به کار می رود، مدل "اتصال مسطح" است. تعداد میکروپارامترهای موردنیاز برای تعریف این مدل تماسی در بین ذرات، بسیار بوده و اثر هر یک از این پارامترها روی پاسخ مصالح مشخص نیست. در این مطالعه، پس از انجام آزمایش های سه محوری استاتیکی و دینامیکی بزرگ مقیاس بر روی مصالح شنی سیمانته در آزمایشگاه، به شبیه سازی آن ها با استفاده از مدل تماسی اتصال مسطح پرداخته شد. سپس، یک تحلیل حساسیت به منظور تعیین اثر میکروپارامترها روی پاسخ ماکروسکوپیک نمونه های سیمانته و مشخص نمودن موثرترین میکروپارامترها، جهت ساده سازی فرآیند کالیبراسیون، انجام شد. برای کمی کردن روابط بین پارامترهای میکرو و ویژگی های مکانیکی نمونه، تحلیل رگرسیون نتایج شبیه سازی ها صورت گرفت. نتایج به دست آمده نشان داد که مقاومت بیشینه و پسماند برشی عمدتا به چسبندگی و نسبت سختی وابسته هستند. اثر مدول الاستیک و نسبت سختی روی مدول مماسی اولیه و مدول برشی قابل توجه است. نسبت پواسون تحت تاثیر نسبت سختی و چسبندگی می باشد. نسبت میرایی بیشتر به مدول الاستیک بستگی دارد. این نتایج می تواند به عنوان یک راهنما برای مدل سازی رفتار مصالح شکننده در روش اجزای منفصل به کار رود. با مقایسه نتایج حاصل از شبیه سازی های عددی و آزمایش های آزمایشگاهی، مشاهده می شود که مدل عددی به خوبی توانسته رفتار نرم شوندگی و اتساعی شن سیمانته را ارایه دهد.