مدلسازي اجزاء محدود محيط دو فازي خمير سخت شده و سنگدانه بتن بر اساس پردازش تصوير ديجيتال

خالدخالدی¹ امیر طریقت² نادر فنائی³

1) کارشناسی ارشد عمران - سازه، مدرس دانشگاه آزاد اسلامی واحد بانه-کردستان
2) دکتری سازه - استادیار دانشگاه شهید رجایی تهران
3) دکتری سازه - استادیار دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی

محل انتشار : کنفرانس بین المللی علوم و مهندسی(icesconf.com)
چکیده :
در طبیعت مصالح چندجنسی مختلفی مانند خاک، سنگ، بتن آسفالتی، بتن سیمانی و ... وجود دارند که یا بصورت طبیعی و یا ساخته¬ی دست بشر هستند. اجزاء تشکیل دهنده¬ی این مواد غیریکنواخت بوده و شامل کانی¬ها ، خاکه¬ها ، ماسه، شن، سنگ، فضاهای خالی و ترک¬ها می¬باشند. هر یک از این اجزاء، خصوصیات فیزیکی و مکانیکی مشخصی تحت بارگذاری خارجی دارند. بررسی ادبیات فنی موجود آشکار می¬کند که (1) بطور کلی ناهمگنی مصالح چندجنسی نقش مهمی در تعیین رفتار گسیختگی مصالح چندجنسی تحت بارگذاری دارد. (2) در اکثر تحقیقات مربوط به مصالح چندجنسی از دو روش پدیدارشناختی برای میان¬ساختار مصالح چندجنسی همگن و روش آماری برای در نظر گرفتن میان¬ساختار مصالح چندجنسی استفاده شده است. در این پژوهش روشی بنام پردازش تصاویر دیجیتال بر اساس روش اجزاء محدود (DIP-FEM ) برای در نظر گرفتن غیریکنواختی مصالح واقعی بتن و مدلسازی میان ساختار بتن در تحلیل¬های مکانیکی، ارائه شده است. در این روش داده¬های حاصل از پردازش تصاویر دیجیتال به داده¬های برداری تبدیل شده و سپس از داده¬های برداری و روش¬های عددی معمول برای تحلیل بهره گرفته می¬شود. از دو روش ناحیه¬بندی و روش آشکارسازی لبه برای شناسایی یا جدا کردن فازهای مصالح در عکس¬های دیجیتال تهیه شده از مصالح بتن بهره برده¬ایم. برای تبدیل میان¬ساختار دیجیتالی مصالح بتن به فضای برداری و تحلیل اجزاء محدود، از نرم¬افزارهای MATLAB، R2V و ABAQUS استفاده شده است. تحلیل تنش خطی نشان می¬دهد که غیریکنواختی مصالح و توزیع تنش، در ساختار چندجنسی تأثیر می¬گذارد. یافته¬های دیگر عبارتند از: (1) DIP-FEM می¬تواند میان¬ساختارهای 2D را به تحلیل مکانیکی مربوط سازد. (2) DIP-FEM ابزار مناسبی برای مطالعه خصوصیات فیزیکی مصالح چندجنسی تحت انواع بارگذاری¬ها است. (3) مشاهده توزیع غیر یکنواخت تنش در فازهای مصالح میان ساختار بتن با استفاده از تحلیل تنش
کلمات کلیدی : مصالح میان ساختار بتن DIP-FEM