Санкт-Петербург +7 (812) 309-81-18        





Техническая поддержка «Миаком Инжиниринг»
Научно-исследовательское геотехническое подразделение «Миаком Инжиниринг» | Форум | Геосинтетические материалы | Геосинтетические материалы в зернистых (дискретных) средах | Некоторые результаты по моделированию поведения сыпучей среды под нагрузкой в "Универсальном механизме". Часть 1

Некоторые результаты по моделированию поведения сыпучей среды под нагрузкой в "Универсальном механизме". Часть 1

Обсуждаемые темы:


Страницы: 1
Ответить
RSS
Некоторые результаты по моделированию поведения сыпучей среды под нагрузкой в "Универсальном механизме". Часть 1
 
В продолжение темы по компьютерному моделированию поведения сыпучей среды под действием нагрузки рассмотрим некоторые полученные результаты в программном комплексе «Универсальный механизм». Начнем с описания модели.
Модель двухмерная, представлена жестким коробом (шириной 25см) с мессдозой уложенной на дно. Короб заполнен одинаковыми
частицами размером 0.05мм (рис. 1).
Рис. 1 – компьютерная модель
Модель имеет жесткую плиту - пригруз по всей ширине ящика и штамп, через который осуществляется передача давления на частицы. На плиту – пригруз передавалось различное давление (0, 0.25, 0.5 ед). Здесь отмечу, что эксперимент отражает качественное поведение сыпучей среды под нагрузкой и именно поэтому единицы измерения приняты условными. Величина давления на штамп увеличивалась от 0 до 2.5 и 5 ед. в период времени с 0.3 до 10. Ниже (рис. 2) представлены кривые фактического и измеренного давлений в зависимости от времени и величины давления на штамп (рис. 2 – 4).


Рис. 2 – График измерения давления на мессдозе при нагрузке на плиту - пригруз 0 ед.


Рис. 3 – График измерения давления на мессдозе при нагрузке на плиту - пригруз 0.25 ед.

Рис. 4 – График измерения давления на мессдозе при нагрузке на плиту - пригруз 0.50 ед.
Анализируя данные кривые можно сделать следующие выводы:
1. Чем выше давление от пригруза на сыпучий материал, тем более устойчива структура среды к деформациям, т.е. достигается более высокий порог нагрузки, при котором обеспечивается предельное равновесие частиц (рис. 2 переупаковка частиц происходит при нагрузке на штамп – 0.56 ед; рис. 3 – 0.58 ед.; рис. 4 – 1.31 ед.);
2. Во всех случаях (рис. 2, 3, 4) происходит концентрация напряжений на мессдозе, позднее сменяющаяся «недобором» этих напряжений в сравнении с фактическим давлением.
Если по первому выводу все получается логично, то на втором остановимся подробнее.
В своей статье «О методике измерения давлений в грунтах» 1971г. Криворотов А.П. отмечает что в момент выполнения испытаний, в зависимости от конструкции мессдозы, может происходить концентрация напряжений на последней. Не вдаваясь в подробности природы возникновения данного явления рассмотрим его последствия. На рис. 5 представлены зависимости кривых измеренного напряжения на мессдозе и фактического давления передаваемого на конструкцию.

Рис. 5 – Кривые из статьи А.П. Криворотова
Согласно рис. 5 в какой-то момент времени величина измеренного давления мессдозой может превышать величину фактически передаваемого давления на конструкцию, т.е. происходит концентрация напряжений. В компьютерной модели получились похожие результаты.
На графиках (рис. 2 – 4) видно – при переупаковке частиц (нарушение предельного равновесия) происходит снижение концентрации напряжений на мессдозе. Следует отметить, что последнее неразрывно связано с процессом уплотнения сыпучей среды рис. 6 – 8.


Рис. 6 – Перемещение плиты-пригруза по вертикали (случай представленный на рис. 2)

Рис. 7 – Перемещение плиты-пригруза по вертикали (случай представленный на рис. 3)

Рис. 8 – Перемещение плиты-пригруза по вертикали (случай представленный на рис. 4)

Анализируя данные графики можно сделать следующие выводы:
1. При нарушении предельного равновесия происходит переупаковка частиц сопровождающаяся резким снижением массива по высоте;
2. При сопоставлении рис. 2 – 4 и рис. 6 – 8 можно заметить, что при нарушении предельного равновесия частиц происходит одновременное снижение концентрации напряжений на мессдозе и уменьшение по высоте массива сыпучего грунта. Думается, этого можно избежать предварительным уплотнением среды.
Пока рано делать какие-то глобальные заключения, но основной вывод из написанного выше можно представить следующим образом - модуль «балласт» программы «Универсальный механизм» позволяет получить некоторое качественное описание поведения сыпучей среды под действием нагрузки.
В связи с этим приглашаем всех заинтересованных лиц в развитии данного направления к сотрудничеству, поскольку, чем больше будет интересных идей по выполнению компьютерных экспериментов, тем продуктивнее будет результат.

С уважением,
Андрей Мошенжал
Страницы: 1
Ответить
Форма ответов
Текст сообщения*
Загрузить файл или картинкуПеретащить с помощью Drag'n'drop
Перетащите файлы
Ничего не найдено
Загрузить файлы
Отправить Отменить
 






Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика