| شکل 2-1- یک ذره در تماس با سایر ذرات در تعادل استاتیکی |
5 |
| شكل 2-2- مراحل مختلف مدلسازی مجموعه ذرات با استفاده از روش DEM در یك گام زمانی |
7 |
| شکل 2-3 – دو ذرهی کروی در تماس با هم |
8 |
| شکل 2-4- اندرکنش ذره – ذره |
9 |
| شکل 2-5- الف) تغییرات نیرو – تغییرمکان برای نیروی مماسی تماس، ب) تغییرات نیرو – تغییرمکان برای نیروی نرمال تماس |
10 |
| شکل 2-6- صفحه تماس و نیروی مماسی تماس |
10 |
| شکل 2-8 – شرایط مرزی هیدرواستاتیکی و تماس ذره با صفحه مرزی(Ng, 2002) |
15 |
| شکل3-1-مجموعه شبیه سازی شده در DEM El Shamy Zamaniو 2011 |
20 |
| شکل3-2-پروفیل تخلخل اولیه سه نوع خاک مورد استفاده در شبیه سازی Zamaniو El Shamy (2011) |
20 |
| شکل3-3-تاریخچه زمانی شتاب افقی محاسبه شده در محلهای مشخص شده در مرکز توده خاک و و برای حالتهای a: ، b: ، و c: ،( Zamaniو El Shamy (2011)) |
22 |
| شکل3-4-نتایج DEM برای حلقههای تنش-کرنش برای سه نوع خاک در عمق 4 متری زیر سطح( Zamaniو El Shamy (2011)) |
23 |
| شکل3-5-تغییرات مدول برشی در زمان لرزش در عمق 4 متری زیر سطح و و برای حالات a: ، b: ، و c: ،( Zamaniو El Shamy (2011)) |
24 |
| شکل3-6-مشخصات دینامیکی خاک محاسبه شده برای سه نمونه در عمق 4 متری زیر سطح a: منحنی مدول برشی کاهش یافته، b: منحنی نسبت میرایی برای حالت ( Zamaniو El Shamy (2011)) |
25 |
| شکل3-7-مشخصات دینامیکی خاک محاسبه شده a: منحنی مدول برشی کاهش یافته، b: منحنی نسبت میرایی برای حالت با استفاده از نتایج DEM در عمقهای متفاوت( Zamaniو El Shamy (2011)) |
26 |
| شکل 3-8-پروفیلهای محاسبه شده، a: مدولهای برشی در کرنش کم، b: سرعت موج برشی برای تودههای خاک متفاوت( Zamaniو El Shamy (2011)) |
27 |
| شکل3-9-پروفیل فاکتور دامنه شتاب برای انواع خاک در فرکانس 3 هرتز و دامنه شتابهای a: 0.01g، b: 0.1g، c: 0.4g( Zamaniو El Shamy (2011)) |
27 |
| شکل 3-10-مقایسه نتایج DEM و SHAKE در شتاب ( Zamaniو El Shamy (2011)) |
31 |
| شکل 3-11-تاریخچه زمانی شتاب افقی محاسبه شده در محل عمقهای تعیین شده برای حالت ، a: بستر الاستیک و فرکانس 1 هرتز، b: محیط نامحدود و فرکانس 1 هرتز، c: بستر الاستیک و فرکانس 3 هرتز، d: محیط نامحدود و فرکانس 3 هرتز( Zamaniو El Shamy (2011)) |
32 |
| شکل 3-12-پروفیل دامنه شتاب برای حالت ، a: و فرکانس 1 هرتز، b: و فرکانس 3 هرتز،( Zamaniو El Shamy (2011)) |
33 |
| شکل 3-13-نتایج DEM برای حلقههای تنش-کرنش سیکلی برای در عمق 4 متری زیر سطح، a: بستر سنگی صلب و فرکانس 1 هرتز، b: بستر الاستیک و فرکانس 1 هرتز، c: محیط نامحدود و فرکانس 1 هرتز، d: بستر سنگی صلب و فرکانس 3 هرتز، e: بستر الاستیک و فرکانس 3 هرتز، f: محیط نامحدود و فرکانس 3 هرتز( Zamaniو El Shamy (2011)) |
33 |
| شکل 3-14-شکل هندسی مدل Constantine N. Tomasو همکاران (2009) |
34 |
| شکل 3-15-تعریف زمان رسیدن اولین موج( Constantine و همکاران (2009)) |
36 |
| شکل 3-16-سرعت موج گروهی P در مقابل فرکانس برای نسبتهای H/B مختلف، ، B/d=25 و ( Constantine N. Tomasو همکاران (2009)) |
36 |
| شکل 3-17-سرعت موج گروهی P در مقابل برای نسبتهای H/B مختلف، ، B/d=25 و ( Constantine N. Tomasو همکاران (2009)) |
37 |
| شکل 3-18-سرعت موج گروهی P در مقابل برای نسبتهای میرایی ویسکوز متفاوت، B/d=25، H/B=2 و ( Constantine N. Tomasو همکاران (2009)) |
37 |
| شکل 3-19-میرایی موج با عرضهای متفاوت (Williams و همکاران (2008)) |
38 |
| شکل 3-20-محدوده تماس، کانتورهای تنش برشی در شکلهای متفاوت(Williams و همکاران (2008)) |
39 |
| شکل 3-21-چیدمانها و نیروهای تماسی متفاوت(Williams و همکاران (2008)) |
40 |
| شکل 3-22-سیگنالهای به وجود آمده در نتیجه حرکت دیواره چپی سلول شبیه سازی نشان داده شده است. سیگنال ورودی، فشار در دیواره چپی با خط پر و فشار در دیوار راستی با خط چین نشان داده شده است. منحنیهای بالا از اندازهگیریهای انجام شده در 20 ذره بالای بستر بدست آمده و منحنیهای پایین از اندازهگیریهای انجام شده در 50 ذره بالای بستر بدست آمده است. (Stephen R. Hostler (2005)) |
41 |
| شکل 3-23-فاصله فازی بین فشار خروجی (دیوار راستی) و تغییر مکان دیوار چپی. (Stephen R. Hostler (2005)) |
42 |
| شکل 3-24-سرعت فازی محاسبه شده از فاصله فازی. (Stephen R. Hostler (2005)) |
43 |
| شکل 3-25-دامنه فشار ثبت شده در دیواره چپی سلول شبیه سازی. هر نقطه میانگین 5 شبیه سازی مستقل است. (Stephen R. Hostler (2005)) |
44 |
| شکل 3-26-سرعت موج گروهی P در مقابل فرکانس برای قطرهای مختلف ذرات، ، H/B=2 و ( Constantine N. Tomasو همکاران (2009)) |
45 |
| شکل 3-27-سرعت موج گروهی P در مقابل برای قطرهای مختف ذرات، ، H/B=2 و ( Constantine N. Tomasو همکاران (2009)) |
45 |
| شکل 3-28-سرعت موج اندازه گیری شده توسط Hostler (2005) برای قطرهای مختلف |
46 |
| شکل 3-29-زنجیره تک بعدی از ذرات بیضوی (Shukla (1993)) |
47 |
| شکل 3-30-نتایج بدست آمده از آنالیز اثر سختی سطح ذرات در سرعت نشر موج (Shukla (1993)) |
47 |
| شکل 3-31-بافت معمول در مصالح دانهای (Martin H. Sadd و همکاران 1999) |
51 |
| شکل 3-32-قانون تماسی هیستریک غیر خطی |
52 |
| شکل 3-33-مجموعه شدیداً غیر ایزوتروپیک، 882 ذره، نسبت تخلخل 0.43 و عدد تماس برابر با 2.87(Martin H. Sadd و همکاران 1999) |
53 |
| شکل 3-34-مجموعه غیر ایزوتروپیک ضعیف، 1042 ذره، نسبت تخلخل 0.25 و عدد تماس برابر با 4.17 (Martin H. Sadd و همکاران 1999) |
55 |
| |
|
| شکل 3-35-طرح شماتیک مدل چسبندگی تماسی(Martin H. Sadd و همکاران 1999) |
56 |
| شکل 3-36-مدل تصادفی ایجاد شده برای ذرات سیمانته شده(Martin H. Sadd و همکاران 1999) |
57 |
| شکل 3-37-پراکندگی بافت سیمانته شده برای مدلهای قائم و افقی(Martin H. Sadd و همکاران 1999) |
58 |
| شکل4-1-نمایی از مجموعه ذرات |
62 |
| شکل4-2- چگونگی برقراری ارتباط بین ذره- ذره یا ذره- مرز |
63 |
| شکل 4-3-رفتار نیرو-تغییر مکان برای تماسی که در یک نقطه اتفاق میافتد |
64 |
| شکل4-4-نمایش سرعت ذرات در زمان اعمال موج در شرایط ثابت تکیه گاهی |
71 |
| شکل4-5-نمایش سرعت ذرات در زمان اعمال موج در شرایط جاذب انرژی |
71 |
| شکل4-6-نحوه اعمال بارگذاری به مجموعه ذرات |
73 |
| شکل 4-7- نمایی شماتیک از دستگاه جهت آزمایش انتشار موج |
74 |
| شکل 4-8– فاصله فازی بین سیگنالها در دو مبدل به فاصله 40 میلیمتر در برابر فرکانس برای دو شتاب (خط ممتد) و (خط چین) نشان داده شده است. |
75 |
| شکل 4-9–فاصله فازی در مقابل فرکانس ارتعاش موج |
76 |
| شکل5-1-نمایش زنجیره نیروها در محیطهای دانهای |
79 |
| شکل 5-2- نمایش شبکه زنجیره نیروهای تماسی بین ذرات در مدل سازی انجام شده در کار حاضر |
80 |
| شکل 5-3-الف) نمایش نیروهای تماسی در 150 امین گام بارگذاری |
81 |
| شکل 5-3-ب) نمایش نیروهای تماسی در 300 امین گام بارگذاری |
81 |
| شکل 5-3-ج) نمایش نیروهای تماسی در 450 امین گام بارگذاری |
82 |
| شکل 5-3-د) نمایش نیروهای تماسی در 600 امین گام بارگذاری |
82 |
| شکل5-4-نمایش زنجیرههای نیروهای تماسی (Contact Force Chains) برای تخلخل 0.15 و CN=3.7 |
83 |
| شکل5-5-نمایش زنجیرههای نیروهای تماسی (Contact Force Chains) برای تخلخل 0.18 و CN=3. 5 |
84 |
| شکل5-6-نمایش زنجیرههای نیروهای تماسی (Contact Force Chains) برای تخلخل 0.2 و CN=3.2 |
84 |
| شکل5-7-نمایش زنجیرههای نیروهای تماسی (Contact Force Chains) برای تخلخل 0.23 و CN=3.04 |
85 |
| شکل5-8-نمایش تغییرات تخلخل با زمان برای نمونه با تخلخل 0.15 (محور افقی زمان و محور قائم تخلخل میباشد) |
86 |
| شکل5-9-نمایش تغییرات تخلخل با زمان برای نمونه با تخلخل 0.18 (محور افقی زمان و محور قائم تخلخل میباشد) |
86 |
| شکل5-10-نمایش تغییرات تخلخل با زمان برای نمونه با تخلخل 0.2 (محور افقی زمان و محور قائم تخلخل میباشد) |
87 |
| شکل5-11-نمایش تغییرات تخلخل با زمان برای نمونه با تخلخل 0.23 (محور افقی زمان و محور قائم تخلخل میباشد) |
87 |
| شکل5-12-نمایش تغییرات میانگین نیروهای تماسی با زمان برای نمونه با تخلخل 0.15 (محور افقی زمان و محور قائم میانگین نیروهای تماسی میباشد) |
88 |
| شکل5-13-نمایش تغییرات میانگین نیروهای تماسی با زمان برای نمونه با تخلخل 0.18 (محور افقی زمان و محور قائم میانگین نیروهای تماسی میباشد) |
89 |
| شکل5-14-نمایش تغییرات میانگین نیروهای تماسی با زمان برای نمونه با تخلخل 0.2 (محور افقی زمان و محور قائم میانگین نیروهای تماسی میباشد) |
89 |
| شکل5-15-نمایش تغییرات میانگین نیروهای تماسی با زمان برای نمونه با تخلخل 0.23 (محور افقی زمان و محور قائم میانگین نیروهای تماسی میباشد) |
90 |
| شکل5-16-نمایش تغییرات نیروهای نامتعادل کننده (unbalanced force) با زمان (محور افقی زمان و محور قائم میانگین نیروهای تماسی میباشد) |
91 |
| شکل5-17-نمایش تغییرات تنش در جهت افقی با زمان (محور افقی زمان و محور عمودی تنش در جهت افقی میباشد) |
92 |
| شکل5-18-نمایش تغییرات تنش در جهت قائم با زمان (محور افقی زمان و محور عمودی تنش در جهت قائم میباشد) |
92 |
| شکل5-19-نمایش تغییرات سرعت ذرات در مدت زمان اعمال بارگذاری |
94 |
| شکل5-20-نمایش انتقال موج فشاری به ذره (به فاصله 10 سانتیمتر از کف نمونه) در نمونه با تخلخل 0.15 (مجور افقی زمان و محور قائم سرعت ذره میباشد) |
95 |
| شکل5-21- نمایش انتقال موج فشاری به ذره (به فاصله 10 سانتیمتر از کف نمونه) در نمونه با تخلخل 0.18 (مجور افقی زمان و محور قائم سرعت ذره میباشد) |
95 |
| شکل5-22- نمایش انتقال موج فشاری به ذره (به فاصله 10 سانتیمتر از کف نمونه) در نمونه با تخلخل 0.2 (محور افقی زمان و محور قائم سرعت ذره میباشد) |
96 |
| شکل5-23- نمایش انتقال موج فشاری به ذره (به فاصله 10 سانتیمتر از کف نمونه) در نمونه با تخلخل 0.23 (مجور افقی زمان و محور قائم سرعت ذره میباشد) |
96 |
| شکل5-24-نمایش تغییرات سرعت با تخلخل |
97 |
| شکل5-25-نمایش تغییرات تخلخل با زمان برای نمونه با ضریب اصطکاک 0.1 (محور افقی زمان و محور قائم تخلخل میباشد) |
98 |
| شکل5-26-نمایش تغییرات تخلخل با زمان برای نمونه با ضریب اصطکاک 0.3 (محور افقی زمان و محور قائم تخلخل میباشد) |
98 |
| شکل5-27-نمایش تغییرات تخلخل با زمان برای نمونه با ضریب اصطکاک 0.5 (محور افقی زمان و محور قائم تخلخل میباشد) |
99 |
| شکل5-28-نمایش تغییرات تخلخل با زمان برای نمونه با ضریب اصطکاک 0.7 (محور افقی زمان و محور قائم تخلخل میباشد) |
99 |
| شکل5-29-نمایش تغییرات سرعت با ضریب اصطکاک |
100 |
| شکل5-30-نمایش زنجیرههای نیروهای تماسی (Contact Force Chains) برای و عدد متوسط تماسی برابر با CN=3.5 |
101 |
| شکل5-31-نمایش زنجیرههای نیروهای تماسی (Contact Force Chains) برای و عدد متوسط تماسی برابر با CN=3.5 |
101 |
| شکل5-32-نمایش زنجیرههای نیروهای تماسی (Contact Force Chains) برای و عدد متوسط تماسی برابر با CN=3.5 |
102 |
| شکل5-33-نمایش زنجیرههای نیروهای تماسی (Contact Force Chains) برای و عدد متوسط تماسی برابر با CN=3.5 |
102 |
| شکل5-34-نمایش تغییرات سرعت با دانسیته |
103 |
| شکل5-35- نمونه ای از monodisperse یا یکنواخت |
104 |
| شکل5-36- نمونه ای از polydisperse یاغیریکنواخت |
104 |
| شکل5-37-نمایش تغییرات سرعت با PDI |
106 |
| شکل5-38-منحنی دانه بندی خاک A، Cc=0.92 و Cu=2.0 |
107 |
| شکل5-39-منحنی دانه بندی خاک B، Cc=0.88 و Cu=12.6 |
107 |
| شکل5-40-منحنی دانه بندی خاک C، Cc=1.6 و Cu=6.1 |
108 |
| شکل5-41-نمایش زنجیرههای نیروهای تماسی (Contact Force Chains) برای خاک C و عدد متوسط تماسی برابر با CN=3.7 |
109 |
| شکل5-42-نمایش زنجیرههای نیروهای تماسی (Contact Force Chains) برای خاک A و عدد متوسط تماسی برابر با CN=3.4 |
109 |
| شکل5-43-نمایش زنجیرههای نیروهای تماسی (Contact Force Chains) برای خاک B و عدد متوسط تماسی برابر با CN=3.2 |
110 |
| شکل5-44-نمایش تغییرات تخلخل با زمان برای نمونه A (محور افقی زمان و محور قائم تخلخل میباشد) |
111 |
| شکل5-45-نمایش تغییرات تخلخل با زمان برای نمونه B (محور افقی زمان و محور قائم تخلخل میباشد) |
111 |
| شکل5-46-نمایش تغییرات تخلخل با زمان برای نمونه C (محور افقی زمان و محور قائم تخلخل میباشد) |
112 |
| شکل5-47- نمایش تغییرات سرعت موج در خاک های A,B,C |
113 |