✅ رفتار ناهمسان ممکن است به دلیل طبیعت ناهمسان خاک (که به آن ناهمسانی ذاتی یا intrinsic می‌گویند) و یا به‌دلیل تنش‌های اعمالی در جهات مختلف بر خاک (که ناهمسانی ناشی از اعمال تنش‌ها یا stress induced anisotropy نامیده می‌شود) ایجاد گردد.

✅ در مدل‌های رفتاری که رفتار ناهمسان را شبیه‌سازی می‌کنند معمولا از نوعی رفتار سخت‌شونده با عنوان سخت‌شوندگی کینماتیک استفاده می‌شود. در سخت‌شوندگی کینماتیک، سطح تسلیم مدل علاوه بر کوچک یا بزرگ شدن امکان دوران را نیز خواهد داشت.

✅ نکته بسیار مهم دیگر در مورد این تیپ از مدلها آن است که در شرایط سه بعدی، عموما باید در فضاهای تنشی تعریف شوند که 6 مولفه مستقل تانسور تنش را شامل باشد. چرا که به‌دلیل رفتار ناهمسان، تقارن و تشابهی در مقادیر تنش‌ها نیست که برخی مولفه‌ها را بتوان با یکدیگر برابر فرض نمود.

✅ دسته مدلهای SANISAND، SANICLAY و SCLAY1 از جمله این مدلها هستند.

مدل رفتاری SANISAND توسط پروفسور دافالیاس در سال 2007 جهت تبیین رفتار مکانیکی ماسه ها با ترکیب تئوری حالت بحرانی و سطوح مرزی ارائه گردید.
این مدل رفتاری که از سخت شوندگی کینماتیک بهره می برد، قابلیت بسیار مناسبی را برای مدلسازی رفتار ناهمسان ماسه ها دارد.
بعلاوه مدل از 16 پارامتر استفاده می کند که 2 پارامتر مرتبط با ویژگیهای الاستیک، 5 پارامتر مرتبط با حالت بحرانی خاک، 2 پارامتر برای اتساع، 3 پارامتر سخت شوندگی کینماتیک و 4 پارامتر در خصوص منحنی فشردگی حدی می باشند.

Prof. Yannis F. Dafalias

SANICLAY: Simple Anisotropic Clay Plasticity Model
با تغییر قانون جریان، سخت شوندگی و 3 پارامتر اضافه به 5 پارامتر مدل Cam clay, پروفسور دافالیاس مدل SANICLAY را در سال 2006 برای تبیین رفتار رسها در محدوده وسیعی از عادی تحکیم یافته تا مقداری پیش تحکیم یافته ارائه نمود.
مدل از قانون جریان غیرهمراه بهره برده و برای مدلسازی رفتار ناهمسان خاک از سخت شوندگی ترکیبی برشی- دورانی استفاده می نماید.
این مدل برپایه نظریه حالت بحرانی بوده و دارای 8 پارامتر است. همچنین قابلیت بسیار مناسبی نیز جهت کاربرد در فضای نامتغیرهای تنش-کرنش دارد.

✅ 5 پستی که از مطالب قبلی کانال مجددا در اینجا فوروارد شده است شاید جزو نخستین پستهایی باشد که در سال 2017 در داخل کانال مدلسازی خاک گذاشتم و طی آنها دو مدل SANISAND و SANICLAY را که توسط پروفسور Dafalias ارائه شده‌اند را معرفی کردم. با توجه به سنخیت موضوع با موارد اخیر، مرور مجدد آنها برای علاقمندان خالی از لطف نخواهد بود ....

Prof. Majid Manzari

Prof. Mahdi Taiebat

✅ پروفسور مجید منظری (استاد دانشگاه جورج واشینگتن آمریکا، GW) و پروفسور مهدی طیبات (استاد دانشگاه بریتیش کلمبیای کانادا، UBC) هستند که به‌ترتیب در ارائه و توسعه مدلهای SANICLAY و SANISAND با پروفسور دافالیاس همکاری داشته اند.

✅ پیرو بحثهای اخیر در خصوص مدلسازی رفتار ناهمسان خاک، آقای دکتر شیرمحمدی از دانشگاه تبریز دو مقاله اخیر خود در این خصوص را ارسال کرده‌اند که در ذیل ارسال می‌شوند. ایشان توضیحاتی را نیز در خصوص این مقالات ارسال کردند که عینا ارائه می‌شود. در‌صورتیکه سوالی در مورد مقالات دارید می‌توانید با ایشان مطرح نمایید: @Ali_Shirmohammadi_tbz

مقاله حاضر به بررسی اثرات توام بافت ناهمسان و فروپاشی ساختار در رس های طبیعی می پردازد. بدین منظور تعریف مناسبی از تانسور سخت شوندگی دورانی با لحاظ وجود و عدم وجود بافت ناهمسان در حالت بحرانی به مدل SANICLAY-D اضافه گردیده است. به منظور پیاده سازی مدل رفتاری ارائه شده نیز از روش انتگرال گیری Sub-stepping با کنترل خطای خودکار بهره گرفته شده و مدل به صورت زیر زیربرنامه UMAT به نرم افزار آباکوس اضافه گردیده و به روش المان محدود آنالیزها انجام گرفته است. مطالعه نشان داد چشم پوشی از اثرات وجود بافت ناهمسان و فروپاشی ساختار در رس های طبیعی منجر به پیش بینی نادرست و غیردقیق رفتار خاک تحت آزمایشات مختلف سه محوری تحت مسیرهای تنش مختلف، برش ساده و تحکیم می گردد. همچنین یکتائی حالت بحرانی نیز برای مدل SANICLAY-D اصلاح گردید. لازم به ذکر است پروسه دقیق و گام به گام الگوریتم انتگرال گیری و کالیبراسیون مدل نیز در مطالعه ارائه گردیده است.

✅ در مقاله دوم نیز مدل SAINCLAY-UD به صورت قانون جریان ناهمراه ارائه گردیده و با روش انتگرال گیری نیمه صریح به نرم افزار FLAC-2D اضافه شده است. مسئله با لحاظ شرایط اولیه، مرزی و بارگذاری مطابق مسئله واقعی و تحلیل همبند توسط مدل های رفتاری MCC, SANICLAY original, SANICLAY-UD شبیه سازی شده است.
مدل MCC مدل پایه حالت بحرانی می باشد، مدل SANICLAY original بر پایه مدل MCC بوده و سخت شوندگی دورانی به آن اضافه گردیده و قابلیت مدل سازی رفتار ناهمسان خاک رس را داراست ولی اصل اساسی یکتایی خط حالت بحرانی در آن نقض می گردد. در صورتی که مدل SANICLAY-UD قابلیت شبیه سازی رفتار ناهمسان رس طبیعی به همراه پدید فروپاشی ساختار را دارا بوده و اصل یکتایی خط حالت بحرانی نیز در آن رعایت می گردد.
نتایج آنالیزها نشان داد مدل رفتاری MCC ارتفاع گسیختگی را بسیار بالاتر از مقدار واقعی پیش بینی نموده و از دقت بسیار پائینی برخوردار است و همچنین توانائی پیش بینی باند برشی را نیز دارا نمی باشد. در مورد مدل SANICLAY original تحلیل ها نشان داد ارتفاع گسیختگی با دقت مناسبی تخمین زده می شود اما همچنان تشکیل باند برشی به صورت معنی دار تخمین زده نمی شود. در حالی که مدل SANICLAY-UD با دقت بسیار بالائی ارتفاع گسیختگی و همچنین تشکیل باند برشی را شبیه سازی می نماید. لازم به ذکر است بررسی مقاومت برشی بسیج شده در راستای باند برشی نیز نشان داد مدل SANICLAY-UD به خوبی قابلیت شبیه سازی مقاومت برشی ناهمسان و فروپاشی ساختار را داراست.

✅ در بحث مدلسازی رفتار ناهمسان خاکها، روشهای دیگری نیز وجود دارد که از این جمله می‌توان به نظریه چند‌صفحه‌ای اشاره کرد.

✅ مرحوم پروفسور صدرنژاد، استاد فقید گروه ژئوتکنیک دانشگاه صنعتی خواجه‌نصیرالدین طوسی از افرادی بودند که تحقیقات متعددی در این خصوص انجام دادند.

✅ ایشان متاسفانه در نخستین روز از سال 1397 به رحمت خدا رفتند. دکتر هادی دشتی از دانشجویان سابق ایشان، در آن زمان لطف داشتند و متنی را در خصوص نظریه چند‌صفحه‌ای برای کانال مدلسازی خاک ارسال کردند که مجددا در اینجا فوروارد می‌کنم.