การคำนวณย้อนกลับเพื่อหาค่าโมดูลัสของชั้นถนน จากข้อมูลการทดสอบด้วยเครื่อง FWD โดยการวิเคราะห์ในลักษณะพลวัต

Abstract

วิทยานิพนธ์ฉบับนี้เป็นการวิจัยเกี่ยวกับการคำนวณย้อนกลับด้วยวิธีการวิเคราะห์ในลักษณะพลวัต เพื่อหาค่าโมดูลัสยืดหยุ่นของวัสดุในแต่ชั้นของโครงสร้างถนนจากการทดสอบแบบไม่ทำลายด้วยเครื่องทดสอบชนิด Falling Weight Deflectometer (FWD) โดยการจำลองโครงสร้างชั้นถนนให้เป็นวัสดุยืดหยุ่นหลายชั้น ที่มีคุณสมบัติและความหนาต่างกัน วางอยู่บนบนชั้นดินยืดหยุ่น หรือ ชั้นหินแข็ง วิธีวิเคราะห์ทำโดยการสร้างสติฟเนสเมตริกซ์ของแต่ละชั้นให้อยู่ในโดเมนของลาปลาซและฮันเคล จากนั้นจึงทำการรวมสติฟเนลเมตริกซ์ โดยพิจารณาเงื่อนไขของความต่อเนื่องของแต่ละชั้น แล้วจึงคำนวณ หาค่าการทรุดตัวในโดเมนของเวลา โดยวิธีการผกผันเชิงตัวเลขที่เหมาะสม ค่าโมดูลัสยืดหยุ่นที่ต้องการจะสามารถหาได้โดยการใช้เทคนิคการหาค่าเหมาะสมที่สุด โดยใช้หลักการของ nonlinear least square optimization ด้วยวิธี Modified Levenberg-Marquardt Algorithm เปรียบเทียบการทรุดตัวที่คำนวณได้กับค่าการทรุดตัวที่บันทึกได้จากการทดสอบด้วยเครื่อง FWD ผลการศึกษาพบว่าค่าการทรุดตัวที่เกิดขึ้นในการวิเคราะห์แบบพลวัต และการวิเคราะห์แบบสถิตมีความแตกต่างกัน ทำให้การทำนายค่าโมดูลัสยืดหยุ่นในการคำนวณย้อนกลับด้วยวิธีการวิเคราะห์แบบสถิตที่นิยมใช้ในปัจจุบัน มีความคลาดเคลื่อน วิธีการคำนวณที่พัฒนาขึ้นสามารถนำไปใช้ในการประเมินสภาพความแข็งแรงของโครงสร้างถนนและสนามบินทั้งในขณะใช้งานและกำลังก่อสร้างได้