view in publisher's site

Discrete element modelling of desiccation cracking in thin clay layer under different basal boundary conditions

This study aims to investigate the effect of basal boundary conditions on the initiation and propagation of desiccation cracking along the vertical direction in thin clay layer using discrete element method (DEM). A two-dimensional discrete model was proposed considering shrinkage kinetics and property change during the drying process. Different basal boundary constraints were simulated by applying bond between the soil particles and the fixed base particles of difference sizes. The simulation results were compared with the laboratory experiments. The results showed that the model can reproduce the main trend of desiccation process. Larger base particles produced more cracks in the specimen. Both cracks initiated from the top surface and cracks initiated from the bottom soil-base interface were observed and discriminated in the simulation. The model revealed the development of bottom-initiated cracks and unpenetrated cracks beneath the surface that may be neglected in traditional cracking simulations. The study suggests that the different initiation position of cracks is associated with the change of force distribution inside the specimen. Moreover, the effects of different boundary properties (the geometrical roughness, the frictional coefficient and the bond strength), particle density change and evaporation gradient on model performance were investigated.

مدل‌سازی اجزای گسسته ترک‌خوردگی خشک‌کننده در لایه رسی نازک تحت شرایط مرزی پایه مختلف

هدف از این مطالعه بررسی اثر شرایط مرزی پایه بر آغاز و انتشار ترک خشک شدگی در راستای عمودی در لایه رسی نازک با استفاده از روش آلمان مجزا (DEM)می‌باشد. یک مدل گسسته دو بعدی با در نظر گرفتن سینتیک انقباض و تغییر خواص در طول فرآیند خشک شدن ارائه شده‌است. محدودیت‌های مرزی اساسی مختلف با اعمال پیوند بین ذرات خاک و ذرات پایه ثابت با اندازه‌های متفاوت شبیه‌سازی شدند. نتایج شبیه‌سازی با آزمایش‌ها آزمایشگاهی مقایسه شده‌اند. نتایج نشان داد که مدل می‌تواند روند اصلی فرآیند خشک‌کننده را باز تولید کند. ذرات پایه بزرگ‌تر ترک‌های بیشتری در نمونه ایجاد کردند. هر دو ترک ایجاد شده از سطح بالایی و ترک ایجاد شده از سطح پایینی سطح مشترک خاک - پایه در شبیه‌سازی مشاهده و متمایز شدند. این مدل توسعه ترک‌های با کف آغاز شده و ترک‌های بدون نفوذ در زیر سطح را نشان می‌دهد که ممکن است در شبیه‌سازی‌های ترک‌خوردگی سنتی نادیده گرفته شوند. این مطالعه نشان می‌دهد که موقعیت شروع متفاوت ترک‌ها با تغییر توزیع نیرو در داخل نمونه مرتبط است. علاوه بر این، اثرات مشخصات مرزی مختلف (زبری هندسی، ضریب اصطکاک و استحکام اتصال)، تغییر چگالی ذرات و شیب تبخیر بر عملکرد مدل مورد بررسی قرار گرفت.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله Geotechnical Engineering and Engineering Geology
  • ترجمه مقاله Geotechnical Engineering and Engineering Geology
  • مقاله مهندسی ژئوتکنیکی و مهندسی زمین‌شناسی
  • ترجمه مقاله مهندسی ژئوتکنیکی و مهندسی زمین‌شناسی
  • مقاله Computer Science Applications
  • ترجمه مقاله Computer Science Applications
  • مقاله کاربردهای علوم کامپیوتر
  • ترجمه مقاله کاربردهای علوم کامپیوتر
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.