تحلیل تنش های حرارتی ایجاد شده در روسازی بتنی به کمک روش اجزای محدود و مقایسه آن با نتایج روش های فرم بسته

هدف اصلی این پژوهش بررسی تنش های حرارتی ایجاد شده در رویه های بتنی و بدست آوردن درک واقع بینانه از توزیع تنش در این نوع روسازی ها تحت تنش های حرارتی است. در این راستا به کمک نرم افزار چند منظوره ANSYS.10 مدل سه بعدی از روسازی مورد نظر تهیه گردید. به منظور اطمینان از اعتبار مدل سازی در نرم افزار مورد استفاده، یک روسازی حقیقی که پروفیل های حرارتی درآن اندازه گیری شده بود، مدل سازی و تحلیل شد. سپس نتایج بدست آمده از مدل اجزای محدود با مقادیر اندازه گیری شده در عمل مقایسه شد. برای انجام پژوهش اصلی، تنش های حرارتی ایجاد شده در دال بتنی به کمک روابط وسترگارد و روش اجزای محدود محاسبه و مقایسه شد. به طور کلی تغییرشکل های بدست آمده از شبیه سازی المان محدود کمتر از مقادیری است که در عمل برداشت شده است. تفاوت مذکور در مورد چند اختلاف دمای مختلف در حدود 4 تا 6 % است. همچنین جهت بررسی درستی فرضیه وسترگارد مبنی بر عدم تاثیر ضخامت دال بر مقدار تنش های حرارتی ایجاد شده در دال بتنی، مقدار تنش های حرارتی در دال هایی با ضخامت های مختلف نیز مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که مقدار تنش های محاسبه شده در دال بتنی به کمک روش اجزای محدود کمتر از روش وسترگارد است. اما به طور کلی روند نتایج حاصل از تحلیل اجزای محدود با مقادیر تیوری وسترگارد دارای انطباق است. همچنین با مقایسه مقدار تنش در دال هایی با ضخامت های متفاوت مشخص گردید که علیرغم اینکه طبق تیوری وسترگارد ضخامت دال در تنش های حرارتی ایجاد شده تحت اختلاف دماهای مساوی بی تاثیر است، با افزایش ضخامت دال، تنش های حرارتی تحت اختلاف دماهای ثابت، افزایش می یابد.

کلیدواژه ها:

، ANSYS ، اجزای محدود ، روسازی بتنی ، وسترگارد ، تنش های حرارتی