8/18/2019 Prova Triassiale phase 2

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Simulazione della fase di taglio dei test triassiali con il MCCM

INTRODUZIONE

Lo spirito dell’esercizio è di familiarizzare con il comportamento previsto dal MCCM per 

percorsi tensionali lungo i quali la tensione deviatorica è incrementata.

Si dovrà simulare la fase di taglio di due test triassiali eseguiti su due campioni della

stessa argilla.

GEOMETRIA E MES DE! MODE!!O

Si un modello con la stessa geometria e la stessa mesh di quello usato per la simulazione

del test edometrico, procedendo alla sua creazione in modo analogo. Si suppone infatti

che i provini abbiano le stessa forma e dimensioni dei campioni tipici dei test triassiali

!ltezza "# mm diametro $% mm&. 'eneficiando delle condizioni di simmetria, come nel

caso della simulazione del test edometrico, eseguiremo poi le simulazioni solo con ()% del

provino appartenente alla sua parte superiore. *ispetto al caso edometrico per+,

cambieranno per+ le condizioni al contorno.

CONDIZIONI A! CONTORNO

Sono stati impediti gli spostamenti lungo la direzione orizzontale& lungo le superfici

laterale sinistra del provino, mentre sono stati impediti gli spostamenti lungo la direzione -

verticale& lungo la superficie di base inferiore. Sulla superificie laterali libere dei due

provini sono stati applicati dei carichi distribuiti, di intensità pari a la ’ data dallecondizioni iniziali, che sono/

a& 0er il campione 1( ’--2 33 40a e ’2 53 40a6

b& 0er il campione 17 ’--2 778 40a e ’2 (#8 40a6

"ARAMETRI DE! MODE!!O

9uesti provini hanno gli stessi parametri del MCCM, e lo stesso valore di p’ 8, usati per il

caso del MCCM nella simulazione del test edometrico/

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CONDIZIONI DI CARICO

:l carico è indotto mantenendo la tensione radiale orizzontale& costante mentre viene

incrementato lo spostamento verticale sulla sommità del provino. Si dovrebbero imporre

(( stage successivi, iniziando da una deformazione assiale iniziale ;a 2 8 stage (& fino a

una deformazione assiale finale ;a 2 78 < con un uguale incremento della ;a 2 7< nel

passaggio da uno stage al successivo&.

9uesto viene fatto nel seguente modo/

• =isplacements >? Set =isplacement /

(. =isplacement in - direction m&, in cui si inserisce il valore di spostamento di

riferimento desiderato con verso&7. Spuntare la casella @Stage displacementsA e poi cliccare sul riquadro @Stage

BactorsA per inserire il coefficiente moltiplicativo per lo spostamento di

riferimento nei vari stages.

Bigura ( > Modello del provino ( su 0hase72

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Bigura $ E Stress path provino (

Si ricorda che la superficie di plasticizzazione ha equazione/

q2

 M 2− p ' ( p' 0− p ' )=0

=al grafico precedente è possibile affermare che nel provino ( si verifica rammollimento, in

quanto la superficie di plasticizzazione finale si contrae rispetto alla curva iniziale.

Bigura 5 E Stress path provino 7

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0er il provino 7 notiamo invece che c’è incrudimento, infatti la curva di plasticizzazione si

espande rispetto alla sua posizione iniziale.

9uesti comportamenti sono previsti all’interno del MCCM, infatti se il punto di intersezione

tra il percorso tensionale efficace e la curva di plasticizzazione iniziale ha ascissa

maggiore di p’8)7 ovvero è nella metà destra dell’elisse& si ha, durante la fase dicompressione assiale, un’espansione dell’ellisse, se invece il punto di intersezione ha

ascissa minore di p’8)7 si ha una contrazione dell’ellisse.

andamento della tensione deviatorica q che rappresenta lo sforzo di taglio massimo& in

funzione della deformazione diviatorica ; q, che come abbiamo detto in condizioni diassialsimetria, corrisponde alla deformazione di taglio massima /

el provino (, si nota che la q cresce progressivamente fino ad un valore massimo, incorrispondenza di una certa ;q, successivamente, all’aumentare della deformazione qdiminuisce gradualmente sempre piF lentamente, tendendo a diventare circa costanteqcs&. el provino 7, all’aumentare della deformazione di taglio, la q cresce inizialmenterapidamente, poi continua a crescere progressivamente con un ritmo inferiore.

Gariazione della deformazione volumetrica durante la compressione assiale

rappresentata nel grafico dall’aumento della deformazione deviatorica&/

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:l provino (, manifesta un comportamento dilatante inizialmente è contraente, ma quandoviene superato il valore di qcs il provino inizia ad espandersi&. :l provino 7 mostra invece uncomportamento contraente. Ci+ si evince dalla variazione della deformazione volumetrica;p.

'asandosi sui risultati ottenuti ai punti 7 e $ si pu+ affermare che il provino ( si comportacome un campione di argilla fortemente sovraconsolidato, mentre il provino 7 si comportacome un campione di argilla normalconsolidato o debolmente sovraconsolidato.

lDevoluzione della rigidezza al taglio secante allDaumentare della deformazione deviatorica,

è mostrata nel seguente grafico/

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el provino ( si ha una rigidezza di taglio iniziale maggiore che nel provino 7, ma al

crescere della deformazione deviatorica, questa rigidezza decade piF rapidamente di

quella del provino 7, che si attesta su un valore finale maggiore.

CONC!USIONI

el provino ( si manifesta un comportamento dilatante inizialmente è contraente, maquando viene superato il valore di qcs il provino inizia ad espandersi&. :l provino 7 mostrainvece un comportamento contraente. Ci+ si evince dalla variazione della deformazionevolumetrica ;p.

el provino (, si nota che la @qA cresce progressivamente fino ad un valore massimo, incorrispondenza di una certa ;q, successivamente, all’aumentare della deformazione @qAdiminuisce gradualmente sempre piF lentamente, tendendo a diventare circa costanteqcs&. el provino 7, all’aumentare della deformazione di taglio, la @qA cresce inizialmenterapidamente, poi continua a crescere progressivamente con un ritmo inferiore.

'asandosi sui risultati ottenuti ai punti 7 e $ si pu+ affermare che il provino ( si comportacome un campione di argilla fortemente sovraconsolidato, mentre il provino 7 si comportacome un campione di argilla normalconsolidato o debolmente sovraconsolidato.

el provino ( si verifica rammollimento, in quanto la superficie di plasticizzazione finale sicontrae rispetto alla curva iniziale. 0er il provino 7 notiamo invece che c’è incrudimento,infatti la curva di plasticizzazione si espande rispetto alla sua posizione iniziale. 9uesticomportamenti sono previsti all’interno del MCCM, infatti se il punto di intersezione tra ilpercorso tensionale efficace e la curva di plasticizzazione iniziale ha ascissa maggiore dip’8)7 ovvero è nella metà destra dell’elisse& si ha, durante la fase di compressione assiale,

un’espansione dell’ellisse, se invece il punto di intersezione ha ascissa minore di p’8)7 siha una contrazione dell’ellisse.

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