طراحی، تحلیل و شبیه سازی یک تیغه عمودی مجهز به کرنش سنج برای تخمین مقاومت مکانیکی خاک با استفاده از نرم افزار Cosmosworks

به کمک لودسل‌ها یا کرنش‌سنج ها می‌توان مقاومت مکانیکی خاک را در دو راستای افقی و یا عمودی اندازه گیری کرد. یکی از روش های اندازه گیری مقاومت مکانیکی خاک به روش عمودی، استفاده از فروسنج مخروطی و تعیین شاخصی با عنوان شاخص مخروطی می باشد. تهیه نقشه تغییرپذیری مقاومت خاک با استفاده از فروسنج مخروطی، یک روش ایستگاهی، ناپیوسته، زمان بر و کارگربر است. برای رفع این مشکل و به دست آوردن اطلاعات پیوسته از تغییرپذیری مقاومت مکانیکی خاک در مزرعه، از روش افقی استفاده می شود. در این تحقیق تیغه‌ای با ابعاد هندسی مشخص در نرم افزار Solidworks طراحی و با استفاده از نرم افزار Cosmosworks تحلیل نیروی شد. رفتار تیغه موقعی که در خاک تا عمق 30 سانتیمتر نفوذ می کند را می توان مانند یک تیر یک سر درگیر با بار گسترده در نظر گرفت. با نصب 4 کرنش‌سنج در موقعیت های متفاوت تیغه و بکارگیری کرنش‌سنج ها به صورت پل وتستون جابجایی حاصل از نیروی فشاری مقاومت خاک اندازه گیری و با توجه به جنس و ابعاد تیغه مقاومت مکانیکی خاک در عمق های متفاوت تخمین زده شد. در نهایت کرنش های ثبت شده پس از تست دستگاه با کرنش‌های محاسبه شده توسط نرم‌افزار Cosmosworks مقایسه شدند.