بررسی عملکرد روسازی مرکب تحت بارگذاری جانبی و افقی به روش المان محدود

در این تحقیق، اثر اعمال بار افقی، قایم و جانبی وارده از وسایل نقلیه بر روی تنش برشی بین لایه رویه و اساس، جابه جایی جانبی و طولی رویه و حداکثر کرنش کششی در رویه مورد مطالعه قرار گرفته است. اثرات سه حالت مختلف بارگذاری، شامل اعمال بار قایم، بار قایم و افقی به طور همزمان و بار قایم، افقی و جانبی به طور همزمان مورد بررسی قرار گرفته است. بار از طریق دو آرایش چرخ شامل زوج چرخ و تکی عریض با وزن محور ثابت 8/2 تن و فشار باد 600kPa به سطح روسازی اعمال شده و پاسخ های روسازی در دو دمای 20 و 40°C تعیین گردیده اند. تحلیل با استفاده از مدل سازی سه بعدی با روش المان های محدود در نرم افزار ABAQUS انجام گرفته است. نتایج نشان دهنده این است که بارگذاری افقی تاثیر قابل توجهی بر کرنش کششی در سطح، تنش برشی بین دو لایه و جابه جایی جانبی و طولی دارد. در دمای 20°C، با اعمال بار افقی به میزان 50% بار قایم، برای حالت زوج چرخ، تنش برشی، حداکثر کرنش کششی در سطح، جابه جایی طولی و جابه جایی، به ترتیب، 76، 286، 329 و 15/5% نسبت به حالت تنها اعمال بار قایم افزایش یافتند. همچنین، نتایج بیانگر این است که چرخ های عریض پاسخ های بزرگ تری را در روسازی نسبت به زوج چرخ ایجاد می کنند. به طوری که جابه جایی طولی و جانبی در دمای 40 درجه در چرخ عریض به ترتیب 1/7 و 1/8 برابر زوج چرخ به دست آمده اند. همچنین، نشان داده شد که در نظر گرفتن بار جانبی تغییر قابل توجهی در کرنش کششی سطح و تنش برشی و حداکثر جابه جایی طولی ایجاد شده تحت بار قایم و افقی ایجاد نمی کند. افزایش دما باعث افزایش قابل توجه در کرنش سطحی و جابجایی های طولی داشته اما توثیر قابل توجهی در تنش برشی بین لایه رویه و اساس ندارد.