research centers


Search results: Found 6

Listing 1 - 6 of 6
Sort by

Article
Geotextile and Geomembrane Usage in an Iraqi Sandy Geoenvironment

Authors: Mustafa Malik Jasim --- Omar al-Farouk S. al-Damluji
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2008 Volume: 14 Issue: 3 Pages: 2720 -2739
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

The work in this research presents an experimental and a theoretical study to obtain the effect of using a low permeability geosynthetic material on the longitudinal and lateral coefficients of dispersion. This would have its effect on the contaminants migration through an isotropic, homogenous and saturated soil. The first stage of this research involves the study of the geosynthetic material and in calculating the longitudinal and lateral coefficients of dispersion for an Iraqi sandy soil by using an experimental set-up to simulate the processes. To investigate the effect of using a geosynethtic material on the dispersion coefficients, the test was conducted for each velocity that was used in the experimental work and as follows:•without using the geosynethtic material first, and •by using the geosynthetic material as a base and a cover for the soil sample.The second stage of this research is interested in developing a numerical model able to simulate the contaminants dispersion phenomenon. To solve the two-dimensional advection-dispersion equation, a numerical model was derived using the finite element method. This numerical model was verified by comparing it with the analytical solution of one-dimensional dispersion. To study the effect of using a geosynethtic material on the contaminants dispersion through soil, a proposed field problem is tested.

يتضمن هذا البحث دراسة عملية ونظرية لتأثير استخدام مواد صناعية ذات نفاذية واطئة على معامل التشتت بالاتجاه الطولي والعرضي وبالتالي تأثيرها على أرتحال الملوثات خلال ترب موحدة الخواص, متجانسة ومشبعة. تهتم المرحلة الاولى من البحث بدراسة المواد الصناعية و حساب معامل التشتت الطولي ومعامل التشتت العرضي لتربة رملية عراقية عن طريق أستخدام جهاز لتمثيل التشتت الطولي والعرضي بأتجاه واحد ولمعرفة مدى تأثير أستخدام المواد الصناعية على معامل الانتشار فقد تم أجراء التجارب بصورة مكررة لكل سرعة من السرع المستخدمة في الفحص العملي وكالاتي: -•بدون أسخدام المادة الصناعية.•وباستخدام المادة الصناعية كقاعدة وغطاء لنموذج التربة .وتهتم المرحلة الثانية من البحث بتطوير نموذج عددي قادر على حل ظاهرة التشتت للملوثات. وقد تم أستخدام نموذج عددي لحل معادلة التشتت الحملي الثنائية الابعاد بأستخدام طريقة العناصر المحددة وقد جرى التحقق من صحة النموذج من خلال أجراء مقارنة مع الحل النظري التحليلي الاحادي التشتت. هذا وتم فحص مسألة حقلية مفترضة وذلك لغرض دراسة تأثير وجود المادة الصناعية على انتشار الملوثات داخل التربة.

Keywords


Article
Bounding Surface Coupled Finite Element Consolidation Analysis of Normally and Overconsolidated Clays

Authors: Ayad N. Al-Ebady --- Omar Al-Farouk S. Al-Damluji
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2009 Volume: 15 Issue: 4 Pages: 4281-4304
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

The radial mapping version of the bounding surface plasticity model is implemented in a computer program to predict the response of cohesive soils. The eight-noded isoparametric element and Biot’s theory are used in this study for analyzing soil consolidation problems. The model has been used in the analysis for two classes of problems. The first involves the comparison of model predictions with the results of laboratory tests in compression and extension for normally and overconsolidated clays. The second class involves using the model to predict the results of one- and two-dimensional finite element problems of soil consolidation. The comparisons with experiments demonstrate that the model, through its simplicity, can describe realistically the soil response under different monotonic loading conditions at any overconsolidation ratio. The comparison between the bounding surface plasticity model with the classical modified Cam clay model shows considerably different rates and magnitudes of settlement, and different pore pressure behavior during the consolidation process.

لقد تم تطبيق نسخة المرتسم الشعاعي على نموذج لدونة السطح المحيط في برنامج حاسوبي لتوقع استجابة الترب المتماسكة. لقد استخدمت عناصر محددة ذات ثمانية عقد مع نظرية بيو في هذه الدراسة لتحليل مسائل الانضمام في التربة. لقد تم استخدام النموذج لتحليل صنفين من المسائل. يتطرق الصنف الاول الى مقارنة توقعات النموذج مع نتائج فحوص مختبرية تحت الانضغاط و الاستطالة لاطيان منضمة اعتيادياَ و اخرى منضمة بزيادة. يبحث الصنف الثاني باستخدام النموذج لتوقع نتائج مسائل انضمام التربة بمعية عناصر ببعد واحد و ببعدين. تظهر المقارنات مع التجارب قدرة النموذج البسيط على توقع استجابة التربة الحقيقية تحت ظروف تحميل رتيبة مختلفة و باية نسبة من الانضمام الزائد. تظهر مقارنة بين نموذج السطح المحيط مع نموذج طين كام المعدل التقليدي معدلات و قيم مختلفة من الانضمام اضافة الى اختلاف في تصرف الضغط المسامي اثناء عملية الانضمام.


Article
The Boundary Element Method Versus The Finite Element Method For Solving Two-Dimensional Continuum Problems
طريقة العناصر الحدودية مقابل طريقة العناصر المحددة في حل مسائل الأوساط المستمرة ثنائية الأبعاد

Authors: Omar al-Farouk S. al–Damluji --- Mohammed Yousif Fattah
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2007 Volume: 25 Issue: 2 Pages: 132-152
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

Stress analysis problems in geomechanics are ideally suited to the method of boundaryelements, as this technique usually requires a very small number of nodes bycomparison to finite elements. As only the surface of the continuum needs to bediscretized, problems extending to infinity can be described by a very small numberof elements on the soil surface or around a tunnel or excavation . In addition, theboundary conditions of the infinite domain can be properly defined using boundaryelements, as the technique is based on fundamental solutions valid for unboundeddomains.Herein, a comparison is made between the finite element method and the boundaryelement method in solving two-dimensional stress analysis problems. It is concludedthat the results of the boundary element method are greatly improved whenincreasing the number of elements, especially at the regions of stress concentration. Agood agreement can be obtained between the results of the two methods. One mustkeep in mind that in the boundary element method, errors due to discretization arerestricted to the boundaries compared to the finite element method where the entiredomain needs to be discretized. This advantage makes the use of the boundaryelement method easier and faster.

إن مسائل تحليل الاجهادات في ميكانيك التربة تعتبر ملائمة لطريقة العناصر الحدودية من حيثأن هذه التقنية تتطلب عادة عددا صغيرا جدا من العقد مقارنة مع العناصر المحددة . و بسببكون تمثيل سطح المجال هو المطلوب لوحده، فان المسائل الممتدة إلى الما لانهاية يمكنوصفها بعدد محدود جدا من العناصر على سطح التربة أو حول الأنفاق أو الحفريات . بالإضافةإلى ذلك يتم تعريف الشروط الحدودية للمجالات اللامنتهية بصورة صحيحة باستعمال العناصرالحدودية بسبب كون هذه التقنية مبنية على الحلول الأساسية الملائمة للمجالات غير المحدودة.في هذا البحث أجريت مقارنة بين طريقة العناصر المحددة و طريقة العناصر الحدودية في حلمسائل تحليل الاجهادات ثنائية الأبعاد . تم التوصل إلى أن نتائج طريقة العناصر الحدوديةتتحسن بشكل كبير عند زيادة عدد العناصر و خاصة في مناطق تمركز الاجهادات . و يمكنالحصول على توافق جيد بين نتائج الطريقتين . كما أن الأخطاء الناجمة عن التقسيم في طريقةالعناصر الحدودية تكون محدودة مقارنة مع طريقة العناصر المحددة حيث تحتاج إلى تقسيمالمجال كله. هذه الفائدة تجعل طريقة العناصر الحدودية أسهل و أسرع لكثير من المسائل.


Article
Modelling The Behaviour Of Sand Under Strain-Controlled Loading BY The Finite Element Method

Authors: Omar al-Farouk S. al-Damluji --- Mohammed Yousif Fattah
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2008 Volume: 26 Issue: 2 Pages: 202-227
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

Strain-controlled tests are conventional in soil mechanics laboratories. It isintended in this paper to simulate both triaxial and simple shear teststheoretically by using the finite element method. The solution of the nonlinearequations is obtained by several iterations. The Newton-Raphson withtangent stiffness method in which the stiffness matrices are tangents isadopted. The model used in this paper is the ALTERNAT model whichforms the major component of a double hardening model for the mechanicalbehaviour of sand under alternating loading.The finite element method is used in simulating the behaviour of rounduniform quartz sand under monotonic drained loading with constant meanstress and cyclic constant volume loading (undrained). The monotonic testwas conducted with constant mean stress, where the specimen wascompressed in one direction and extended in other directions while the meanstress (the average of the principal stresses) is kept constant and equal to 137kPa. It is noticed that the peak stress is occurring at very small strain(0.122). The stress-strain behaviour may be attributed to the particleroundness and grain size uniformity.In the cyclic tests, the specimen is sheared by cycling the shear strain whilethe volume was kept constant. By doing this, an undrained strain-controlledcyclic test similar to that typically done in many laboratories is numericallysimulated.It was found that the mean stress during shearing is higher than the initialconsolidation pressure. This implies that only negative pore pressures occurin the first two cycles. A careful study shows that there exists an effectivestress ratio line or zero-dilatancy line in both compression and extensionregions, beyond which the specimen dilates.

تعتبر فحوص الانفعال المسيطر عليه شائعة في مختبرات ميكانيك التربة. يهدف هذا البحث إلىتمثيل كل من فحص الانضغاط ثلاثي المحاور و فحص القص البسيط نظريا بطريقة العناصرالمحددة. يتم حل المعادلات اللاخطية بعدة محاولات حيث تعتمد طريقة مصفوفة الصلادة المماسةALTERNAT أو مصفوفة نيوتن-رافسون. إن النموذج المستعمل في هذا البحث هو لنموذجالذي يشكل المركبة الرئيسية لانموذج ثنائي التصلب يستعمل لتمثيل السلوك الميكانيكي للرملتحت تأثير أحمال متغيرة. أستعملت طريقة العناصر المحددة في تمثيل سلوك رمل مستديرالحبيبات منتظم من الكوارتز معرض إلى حمل مبزول أحادي تحت تأثير معدل إجهاد ثابت وحمل دوري غير مبزول تحت تأثير حجم ثابت.أجري الفحص الأحادي بتثبيت معدل الإجهاد حيث يتم ضغط النموذج من اتجاه معين واستطالته من الاتجاهين الآخرين بينما يبقى معدل الإجهادات الرئيسية ثابتا و مساويا إلى ١٣٧كيلوباسكال. و قد لوحظ أن إجهاد القمة يحدث عند انفعال صغير جدا ( ٠,١٢٢ )، و يمكن أنتعزى علاقة الإجهاد- الانفعال هذه إلى استدارة الحبيبات و انتظام أحجامها. أما في الفحوصالدورية فيتم قص النموذج بتكرار انفعال القص مع إبقاء الحجم ثابتا. و بهذه العملية يتم تمثيلفحص دوري غير مبزول فيه الانفعال مسيطر عليه بحالة مماثلة لما يحدث في المختبر. و قدوجد أن معدل الإجهاد خلال القص يكون أعلى من ضغط الانضمام الأولي، و هذا يعني أنهيحدث ضغط ماء سالب في الدورتين الأوليتين. و عند ملاحظة النتائج بدقة يتبين وجود خط يمثلفي كل من (Zero Dilatancy Line) نسبة إجهاد مؤثر أو ما يسمى بخط التمدد الصفريمنطقتي الضغط و الشد، و يبدأ النموذج بالتمدد خارج هذين الخطين.


Article
Two-Dimensional Consolidation Analysis of Partially Saturated Earth Embankment Under ITS Self Weight by Using the Finite Element Method

Authors: Abdul Kareem E. Zainel --- Yousif J. Al-Shakarchi --- Omar Al–Farouk S. Al-Damluji
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2008 Volume: 14 Issue: 1 Pages: 2232-2255
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

This paper studies the two-dimensional analysis of the consolidation process for partially saturated soils applied to an earth embankment mainly from the theoretical point of view. The method of finite elements is used to find a numerical solution to describe the behavior of soils during consolidation. Moreover, this study was carried for both, isothermal and non-isothermal cases.The case of two–dimensional, plane strain consolidation is considered, as it is widely needed in the studies of soil mechanics. The parameters studied are displacement in the y–direction, pore water pressure, pore air pressure, and temperature.The embankment was constructed in Basrah - Iraq, where the temperature is usually high at most days of the year. It is believed that it is more realistic to model the embankment as a partially saturated soil rather than a fully saturated soil as was done before.The study reveals that: –- The consolidation process is affected by the degree of saturation. As the paths in the soil that are used by the pore–water and/or the pore–air may transfer from one state (open path) to another state (closed path) and vice versa. - The pore–water and the pore–air pressures are affected by temperature. The pressure increases when the temperature increases (for a constant volume). This is usually the case inside the partially saturated soil. Temperature can affect indirectly the soil skeleton as a result of the change in pore–air and pore–water pressures.- The vertical displacement for partially saturated soil consolidation under self weight loading is noticed to have almost regular settlement. Then, there is an accelerated settlement due to the dissipation of the air and water pressures. After a while (after excess pressures dissipation), there will be a classical consolidation form.


Article
Modelling of Iraqi Gypseous Soil Behaviour Under Stress-Flow-Dissolution Conditions

Authors: Hayder Mohammed Z. Al-Hassanee --- Omar Al-Farouk S. Al-Damluji
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2008 Volume: 14 Issue: 2 Pages: 2510-2532
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

Gypseous soils are distributed in many regions in Iraq. Therefore, it is necessary to study the geotechnical properties of such soils due to the possible large damage that may incur structures founded and constructed in or on them. The soil used in this study is from Al-Najef City, Iraq. It is poorly graded sand. It also has a gypsum content of about 28-32٪. The mineralogical and chemical properties of the soil are established at first. However, this study is concerned with the dissolution of gypsum and its effect on the soil. The importance of the progress of dissolution is verified through the study of the characteristics of the soil skeleton and the pore fluid. Three differential equations are used to study this effect, namely, continuity, equilibrium and dispersion. They are solved by using the finite element method. In addition, this work uses the hyperbolic stress-strain idealization as a constitutive relationship. Tri-axial (CD) tests are conducted to find the hyperbolic parameters. An experimental setup is modified to find the longitudinal and lateral coefficients of dispersion. One- and two-dimensional problems are solved to study the effect of dissolution. Results reveal high effects of dissolution of gypsum on the settlement, pore water pressure, elastic modulus and Poisson's ratio values. Settlement increases while other parameters (E, B and υ) decrease with increasing dissolution. Furthermore, there is a vast behavioral difference between one and two dimensional problems.

تنتشر الترب الجبسية في مناطق عديدة من العراق. لذلك من الضروري دراسة الخواص الفيزياوية لهذه الترب بسبب الاضرار المحتملة الكبيرة التي تحدث بالمنشاءآت نتيجة لبناءها عليها او بداخلها. لقد استخدمت تربة من هذا النوع تم جلبها من مدينة النجف في العراق. ان نوع التربة هو رمل متدرج بشكل سيء كما ان لها محتوى من الجبس قدره حوالي 28-32%. لقد تم التحقق من الخواص المعدنية و الكيمياوية للتربة اولاَ. بعد ذلك, تتطرق هذه الدراسة الى اذابة الجبس و تأثيره على التربة. لقد تم التحقق من تقادم الاذابة من خلال دراسة خواص الهيكل الصلب و مائع المسام. لقد تم استخدام ثلاثة معادلات تفاضلية لدراسة هذه الظاهرة و هي : الاستمرارية و الاتزان و الانتشار. لقد تم حل هذه المعادلات باستخدام طريقة العناصر المحددة. اضافة الى ذلك, تم استخدام تمثيل اجهاد- انفعال القطع الناقص كعلاقة تكوينية. لقد تم اجراء فحوص ثلاثية محاور مبزولة لايجاد معاملات علاقة القطع الناقص. لقد تم تعديل جهاز لايجاد معاملي الانتشار الطولي و الجانبي. لقد تم حل مسألتين ببعد واحد و ببعدين لدراسة خواص الاذابة. تظهر النتائج تأثيرات عالية لاذابة الجبس على الهبوط و ضغط الماء المسامي و قيم معاملي المرونة و بويزون. يزداد الهبوط بينما تقل قيم المعاملات الاخرى (معاملي المرونة و التضخم و نسبة بويزون) مع زيادة الاذابة.تظهر الدراسة فرقاَ كبيراَ في الخواص عند دراسة المسألة ببعدين عن البعد الواحد.

Listing 1 - 6 of 6
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (6)


Language

English (6)


Year
From To Submit

2009 (1)

2008 (4)

2007 (1)