مدل سازي عددي جريان بتن تازه به صورت دوفازي با استفاده از روش عددي SPH

چكيده فارسي :

چكيده بتن از متداولترين مصالح ساختماني است كه متشكل از سنگدانههايي است كه با ملات سيمان بهيگديگر متصل ميشوند از نشانههاي يك بتن سختشدهي مطلوب اين است كه فضاي كار را بهطور كامل پركرده به ميلگردها خوب بچسبد خمير آن همگن باشد توزيع سنگدانهها و فضاهاي متخلخل بهصورت يكنواخت باشد و همچنين داراي يك سطح صاف و بدون سوراخهاي هوا باشد بسياري از مشكلاتي كه دوام ساختمانهاي بتني را تهديد ميكند از ناحيه بتنريزي بد ميباشد كه ممكن است در اثر خالي ماندن قسمتي از فضاي كار ايجاد تخلخل بيش از حد جداشدگي دانههاي بتن از مخلوط آب انداختن بتن در اثر مويينگي تجمع يا تهنشيني سنگدانهها و يا انسداد جريان بتن توسط ميلگردها رخدهد بهعنوان يك راهحل براي پيشبيني مشكلات مذكور شبيهسازيهاي كامپيوتري جريان بتن تازه با استفاده از روشهاي عددي ميتوانند مكمل خوبي براي نتايج تجربي و آزمايشگاهي باشند تا با استفاده از آنها در كنار هم بتوان از بروز مشكلات محتمل تا حد امكان آاست هدف اين تحقيق بر اين است كه باتوجه به مكانيزم حركت بتن بهصورت دو فاز مجزا ملات و سنگدانه حركت بتن در حين بتنريزي پيشبيني شده تا بتوان يك گام ديگر به سمت اطمينان بيشتر برداشت در اين تحقيق جريان بتن با استفاده از روش عددي SPH بهصورت دو فاز مايع و جامد شبيهسازي شده است فاز مايع بهصورت سيال غيرنيوتني درنظر گرفته شده است براي برآورد نيروهاي اندركنش بين اجسام صلب و سيال از دو ديدگاه كلي استفاده شده كه ديدگاه اول اجسام با مرز دقيق شبيهسازي شده است در ديدگاه دوم هر جسم بهصورت يك ذره شبيهسازي شده است در آغاز مثالهايي از سيال همگن نيوتني و غيرنيوتني در مسائل جريان بين دو صفحهي موازي جريان درون لوله شكست سد و سقوط جسم معلق در سيال با استفاده برنامهي نوشته شده بر اساس روش SPH حل شده تا صحت روش ارائه شده در شبيهسازي سيال همگن نشان داده شود پس از آن نمونه مسائلي از برخورد اجسام صلب با جدارهها صورت گرفته تا صحت روش ارائه شده بررسي شود سپس نمونه مسائلي از حركت مخلوط بتن تازه بهصورت دوفازي براي بررسي نحوهي حركت بتن در حين بتن ريزي تير I شكل بهدست آوردن نيروي وارد بر گلوله در ويسكومتر كششي و بهدست آوردن قطر پهنشدگي آزمايش اسلامپ نسبت به زمان بررسي شدهاست با استفاده از نتايج تحقيق ميتوان گفت كه ديدگاه اول اندركنش اجسام معلق اجسام با مرز دقيق بهخوبي قادر به حل ميدان جريان حول اجسام بوده و نيروي وارد بر اجسام را بهدرستي محاسبه ميكند اين ديدگاه بهخوبي قادر به حل مسأله برخورد اجسام صلب با يكديگر بوده و اصطكاك را نيز بهدرستي مدل ميكند بر اساس نتايج ميتوان گفت كه روشهاي مذكور مشكلات مربوط به بتنريزي را پيشبيني كرده و ميتوان در مسائل داراي قالبها و آرايش ميلگردهاي پيچيده بر نتايج آن تكيه كرد برخي از نتايج بهدست آمده از تحقيق حاضر از قبل مشخص بودهاند كه نشاندهندهي منطقي بودن نتايج تحقيق است هرچه شكستگي سنگدانهها بيشتر شود تمايل به جداشدگي سنگدانهها از ملات كمتر شده پراكندگي سنگدانهها در بتن يكنواختتر شده و خطر تهنشيني سنگدانهها كمتر ميشود با درشتتر شدن اندازهي سنگدانهها خطر بلوكه شدن و انسداد جريان توسط ميلگردها تشديد ميشود هرچه سنگدانه داراي شكستگي بيشتري بوده و تيزگوشهتر باشد مقاومت بيشتري در برابر جريان از خود نشان داده و ويسكوزيته و تنش تسليم بتن را افزايش ميدهد با استفاده از نتايج ميتوان گفت كه نتايج خوبي از انجام شبيهسازي با ديدگاه دوم اندركنش اجسام معلق اجسام بهصورت يك ذره بهدست نيامده است كلمات كليدي بتن دوفازي SPH اندركنش بتنريزي

عباس نژاد، حسن

مدل سازي عددي جريان بتن تازه به صورت دوفازي با استفاده از روش عددي SPH

اندركنش , بتن ريزي