---

آزمون مودال یکی از روش‌های کاربردی جهت شناسایی ویژگی‌های دینامیکی سازه‌ها می‌باشد. بازرسی عملکرد سازه جهت جلوگیری از قرار گیری در شرایط تشدید و تخریب، از طریق انجام این آزمون و به دست آوردن مودهای ارتعاشی، امکان پذیر می‌باشد. با توجه به این‌که هر نقطه از سازه تحت ارتعاش، دارای جابجایی، سرعت و شتاب خاص است، با اندازه گیری هرکدام از این سه مورد در یک بازه زمانی مشخص و پردازش داده‌های مربوط به آن، می‌توان پارامترهای مودال سازه را به دست آورد. در این تحقیق از روش غیر تماسی بینایی استریو جهت داده برداری از پره توربین بادی ۵/۲ کیلو وات به طول ۳ متر، تحت آزمون مودال عملیاتی، استفاده شده است. ابتدا فرایند کالیبراسیون دوربین‌ها و سپس استخراج داده‌های سه بعدی از تصاویر ضبط شده حین آزمون، صورت گرفته است و پس از آن با تحلیل داده‌ها، پارامترهای مودال پره استخراج گردیده. در آخر، پارامترهای مودال به دست آمده توسط سیستم بینایی استریو با پارامترهای مودال به دست آمده از دو روش آنالیز المان محدود و آزمون شتاب سنج مقایسه شده‌اند و مشخص شد سیستم بینایی جهت یافتن فرکانس طبیعی اولین مود مناسب بوده و از صحت کافی برخوردار است. همچنین فرکانس طبیعی اولین مود در مقایسه با نتایج المان محدود و روش شتاب سنج، به ترتیب ۱۰,۳۶% و ۲.۶۷% اختلاف نشان داده است.

---

چکیده- خطوط لوله مدفون به ‌واسطه طول زیاد خود ناگزیر از عبور از گسل‌هایی هستند که حرکات بزرگ آن‌ها می‌تواند باعث بروز شکست و گسیختگی در لوله‌های مدفون شود. این حرکات بزرگ ممکن است در یک زمین لرزه رخ دهد و یا اینکه بر اثر حرکت خزنده گسل که در طول عمر بهره برداری خط لوله اتفاق می افتد، بوجود آید. بنابراین ضروری است رفتار لوله‌های مدفون در برابر حرکات گسل مورد مطالعه قرار گیرد. در ادبیات فنی موجود، تمرکز بیشتر بر مطالعه رفتار خطوط لوله در گذر از گسل های نرمال و امتداد لغز بوده است. در مطالعه حاضر، رفتار لوله‌های مدفون گذرنده از گسل معکوس با کمک نرم‌افزار آباکوس مطالعه شده است. ابتدا نحوه و روند شبیه سازی های انجام شده با نتایج آزمایشگاهی و عددی دیگر مقایسه شده است که نشان از صحت نتایج دارد. سپس مطالعه حساسیت بر روی تأثیر نوع خاک و پارامتر‌های ژئوتکنیکی آن و همچنین اثر نسبت عمق دفن به قطر لوله انجام گرفته است. مطالعات عددی انجام شده نشان می‌دهد که کرنش‌های فشاری علت اصلی وقوع گسیختگی لوله‌ها در گسلش معکوس هستند و استفاده از خاک‌های نرم و با تراکم کم و هم‌چنین کاهش عمق دفن لوله سبب کاهش مقادیر کرنش‌های فشاری و کششی ایجاد شده در لوله می‌شوند. این در حالی است که تغییر مدول الاستیسیته خاک تاثیر چندانی بر مقادیر کرنش‌های ایجاد شده در لوله ندارد. همچنین، افزایش زاویه اتساع خاک در جابه‌جایی‌های بزرگ گسل سبب افزایش مقادیر کرنش‌های ایجاد شده در لوله می‌شود.

---

در پژوهش حاضر، از روش اجزای مجزا برای شبیه‌سازی دو بعدی رفتار زهکشی‌نشده در مصالح دانه‌ای چندگوشه استفاده شده است. برای شبیه‌سازی عددی رفتار زهکشی‌نشده از دو روش حجم ثابت و استوانه استفاده شده و نتایج حاصل از هر دو روش با یکدیگر مقایسه گردید. در روش استوانه فرض می‌شود که لوله‌ای میان حفرات مجاور وجود دارد و امکان تبادل آب بین مراکز حفرات فراهم می‌شود. در این روش، قطر استوانه نماینده‌ای از نفوذپذیری خاک است. در روش حجم ثابت فرض می‌شود که حجم نمونه طی بارگذاری ثابت می‌ماند. شبیه‌سازی به کمک هر دو روش برای نمونه‌هایی انجام شده است. این نمونه‌ها تحت تنش همه‌جانبه ۲۰۰ کیلوپاسکال قرار گرفته و پس از تحکیم همه‌جانبه، تحت بارگذاری انحرافی قرار گرفته است. نتایج نشان داد که پاسخ‌های حاصل از روش استوانه انطباق خوبی با روش حجم ثابت دارد و با افزایش سختی آب، نتایج هر دو روش بهم نزدیک‌تر می‌شوند. رفتار زهکشی‌نشده برحسب مقاومت برشی و فشار آب حفره‌ای متوسط در نمونه ماسه‌ای در تنش‌های همه‌جانبه ۸۰۰،۴۰۰،۲۰۰ و ۱۶۰۰ کیلوپاسکال به کمک روش استوانه مورد بررسی قرار گرفت. نتایج شبیه‌سازی انطباق خوبی با نتایج آزمایشگاهی دارد، بطوریکه در نمونه تحت تنش همه‌جانبه بیشتر، مقاومت برشی و فشار آب حفره‌ای متوسط مثبت بیشتری بوجود می‌آید، ولی با افزایش فشار همه‌جانبه، مقدار فشار آب حفره‌ای متوسط در نمونه کاهش می‌یابد. در انتها گستردگی توزیع فشار آب حفره‌ای متوسط در نمونه در کرنش‌های ۱۰ و ۳۰ درصد به کمک روش استوانه نشان داده شد و تاثیر تغییرات قطر استوانه در گستردگی توزیع فشار آب مورد بررسی قرار گرفت. بررسی گستردگی توزیع فشار آب حفره‌ای متوسط در کرنش‌های ۱۰ و ۳۰ درصد نشان داد که فشار آب در مرکز نمونه دارای کمترین مقدار است. همچنین با افزایش قطر استوانه، فشار آب در کل حفرات نمونه، بهم نزدیک می‌شود. در حالیکه هرچه قطر استوانه کمتر باشد، اختلاف فشار آب در حفرات نمونه بیشتر می‌شود.
 

---

هم اکنون، شمع‌های مارپیچ به عنوان مهار کششی در صنعت استفاده شده و دارای کاربرد‌های متنوعی از جمله تکیه‌گاه سازه‌ها، خطوط انتقال برق، مهار لوله های مستغرق در آب و غیره است. این شمع‌ها دارای مزایایی نظیر نصب آسان و سریع، عدم نیاز به حفاری و آلودگی زیست محیطی و غیره است. پژوهش حاضر به بررسی ظرفیت باربری کششی شمع مارپیچ در خاک ماسه ای می‌پردازد. هدف از انجام این پژوهش، بررسی اثر هندسه و تعداد صفحات بر ظرفیت باربری کششی شمع مارپیچ در مقیاس کوچک آزمایشگاهی بر روی خاک ماسه ای است. بدین منظور، تعداد یک تا سه صفحه و با هندسه های مختلف مربعی، دایروی و شش ضلعی درنظرگرفته شد. اندازه صفحه ها طوری انتخاب شد که مساحت تمام صفحه ها با هندسه‌های مختلف یکسان باشد. مطابق نتایج بدست آمده، مشاهده شد هندسه صفحه نقش بسزایی در ظرفیت باربری کششی شمع دارد. با تعریف ضریب شکل و شاخص قراردادن ظرفیت باربری شمع با صفحه دایروی، مشخص شد شمع با صفحه شش ضلعی بیشترین و دایره کمترین ظرفیت باربری را بدست می دهد. همچنین، با مقایسه نتایج آزمایشگاهی و روش‌های مختلف تحلیلی موجود در ادبیات فنی، مشخص شد مکانیزم ظرفیت باربری در شمع های چند صفحه ای، بصورت استوانه برشی است. بر اساس نتایج آزمایشگاهی، افزایش تعداد صفحات باربر همواره موجب افزایش ظرفیت باربری شمع مارپیچ نمی شود و بستگی به شکل صفحات دارد. این نتیجه بر اساس روش تحلیلی نیز تایید می شود.

---