نشریه علمی پژوهشی روشهای عددی در مهندسی

تیرهای بتنی که در خمش با چسباندن ورق هایی از جنس پلیمر های مسلح کننده الیافی تقویت شده اند، ممکن است بر اثر وقوع مکانیسم های جدا شدگی گسیخته شوند. در این صورت، قبل از آن که تیر تقویت شده آسیب جدی ببیند، ورق از تیر جدا می شود. در این مقاله راه کاری بر پایه ی روش ترک های هاله ای برای شبیه سازی فرآیند جدا شدگی در مدل اجزای محدود تیر های بتن آرمه ی تقویت شده ارائه می شود. بدین منظور در ابتدا پدیده های موثر در شبیه سازی جدا شدگی بررسی می شوند؛ در ادامه با استفاده از اجزای چسبنده ی موجود در نرم افزار ABAQUS، شیوه ای برای لحاظ کردن این پدیده ها و شبیه سازی عددی جداشدگی ارائه می شود. روش کار بدین صورت است که پارامترهای تعیین کننده ی رفتار اجزای چسبنده به نحوی تنظیم می شوند که لغزش بین سطح ورق FRP و بستر تیر بتنی و جداشدگی آن ها از مدل پیشنهادی لو تبعیت کند. برای اطمینان از صحت عملکرد روش پیشنهادی، از میان نمونه های موجود در مراجع فنی، چهار تیر مدل سازی شده و نتایج حاصله با نتایج آزمایشگاهی مقایسه می شود. با توجه به این که نتایج آزمایشگاهی با نتایج حاصل از شبیه سازی عددی هم خوانی قابل قبولی دارند، می توان نتیجه گرفت که دقت روش پیشنهادی قابل قبول است.

در این مقاله انتگرال گیری عددی مورد نیاز در روش بدون المان گالرکین با کمک روش میان یابی کریگینگ بهبود یافته است. در روش ارائه شده، تابع انتگرال ده با رویه تولید شده توسط کریگینگ ساده جایگزین شده و سپس وزن نقاط انتگرال گیری محاسبه می شود. با توجه به اینکه سطح تولید شده توسط میان یابی کریگینگ با کمک ابر نقاط و بدون نیاز به شبکه تولید می گردد، بنابراین وزن نقاط انتگرال گیری در کل دامنه در یک مرحله و بدون نیاز به المان محاسبه می گردد. اگر چه در ظاهر می توان فرآیند بیان شده را با روش های دیگر میان یابی بدون شبکه انجام داد، ولی به دلیل سادگی روش کریگینگ، استفاده از این میان یابی ساده تر و عملی تر خواهد بود. از طرف دیگر به دلیل ویژگی خاص روش کریگینگ، در این مقاله از توابع میان یاب کریگینگ برای بیان توابع شکل نیز استفاده می شود که به دلیل ارضاء شرط دلتای کرونیکر، وارد کردن شرایط مرزی ضروری به سادگی صورت می گیرد. روش حاضر در مسائل الاستواستاتیک دوبعدی استفاده شده و کارایی روش نشان داده شده است.