دانشگاه قم پژوهش های زیرساخت های عمرانی 2783-140X 11 2 2025 12 22 Noncoaxial Response of Sands Influenced by Grain Shape and Anisotropy: Insights from Hollow Cylinder Testing بررسی اثر مورفولوژی ذرات و ناهمسانی بر رفتار ناهمراستای ماسه‌ها با استفاده از دستگاه برش سیلندر توخالی 31 45 3687 10.22091/cer.2025.13107.1628 FA سالار حافظان دانشجوی دکتری، گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران. 0000-0001-9932-3907 هادی بهادری استاد، گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران. 0000-0002-2735-2626 Journal Article 2025 06 03 A comprehensive understanding of the noncoaxial behavior of sands, particularly under complex loading conditions, is critical for the safe and efficient design of geotechnical structures. Noncoaxiality refers to the deviation between the orientations of the principal stress and the principal plastic strain rate vectors during plastic deformation. This study investigates the influence of particle morphology, specifically shape and sphericity, on the noncoaxial response of granular soils. A series of hollow torsional cylinder tests were conducted on sands with distinct particle characteristics, including Hamedan, Chamkhale, Firoozkooh, Leighton Buzzard, and Ottawa sands. The specimens were subjected to monotonic loading paths under varying principal stress rotation angles of 15°, 30°, and 60° to evaluate the effect of stress directionality on their deformation behavior. The results reveal that both principal stress orientation and particle sphericity significantly affect the degree of noncoaxiality. Furthermore, a comparative analysis was performed to quantify the relative impact of these factors, providing valuable insights into the micromechanical origins of noncoaxial deformation in sands. These findings contribute to enhancing predictive models for soil behavior under multidirectional shear loading conditions. درک رفتار ناهمراستای ماسه‌ها، به‌ویژه تحت بارگذاری‌های پیچیده، برای طراحی ایمن و بهینه در مهندسی ژئوتکنیک ضروری است. رفتار ناهمراستا به عدم تطابق جهت‌های تنش اصلی و نرخ کرنش پلاستیک اصلی در طی تغییرشکل پلاستیک اشاره دارد. در این پژوهش، علاوه بر بررسی تأثیر ناهمسانی، اثر شکل و کرویت ذرات ماسه بر رفتار ناهمراستای آن‌ها بررسی شده است. به این منظور، آزمایش‌هایی بر روی ماسه‌های با اشکال مختلف ذرات (همدان، چمخاله، فیروزکوه، لیتون بازارد و اتاوا) با استفاده از دستگاه استوانه پیچشی توخالی انجام شد. نمونه‌ها تحت مسیرهای بارگذاری مونوتونیک و زوایای تنش اصلی 15، 30 و 60 درجه قرار گرفتند تا اثر تغییرات جهت تنش اصلی بر رفتار ماسه ارزیابی شود. نتایج نشان داد که تغییرات جهت تنش‌های اصلی و همچنین تغییرات اندازه شاخص کرویت هر دو در مقدار ناهمراستایی، اثر بسزایی دارند. همچنین با اندازه‌گیری‌های انجام‌شده به مقایسه درجه اثرگذاری هرکدام از عوامل عنوان شده بر پدیده ناهمراستایی پرداخته شد. https://cer.qom.ac.ir/article_3687_aa1157e12209e2a0f19f5310f51c07fc.pdf