Kalendarz  

Wrzesień 2021
P W Ś C Pt S N
30 31 1 2 3 4 5
6 7 8 9 10 11 12
13 14 15 16 17 18 19
20 21 22 23 24 25 26
27 28 29 30 1 2 3
   

Najbliższe zebranie  

Brak wydarzeń
   

Zdjęcia z zebrań  

   

Stronę odwiedza  

Odwiedza nas 21 gości oraz 0 użytkowników.

   

Modelowanie deformacji gruntów niespoistych na dwu poziomach opisu: makro (metodą elementów skończonych) i mikro (metodą elementów dyskretnych)

Jacek Tejchman

Streszczenie

W prezentacji zostaną pokazane dwa podejścia do opisu deformacji w gruntach niespoistych z uwzględnieniem lokalizacji odkształceń: na poziomie makro i poziomie mikro. Na poziomie makro zastosowano metodę elementów skończonych na bazie hipoplastycznego modelu konstytutywnego. Model hipoplastyczny opisuje ewolucję efektywnego tensora naprężeń w funkcji tensora odkształceń przy zastosowaniu równania różniczkowego zawierającego izotropowe liniowe i nieliniowe funkcje tensorowe. W przeciwieństwie do modeli sprężysto-plastycznych, brakuje jest podziału odkształceń na sprężyste i plastyczne, powierzchni zniszczenia, potencjału plastycznego, prawa płynięcia oraz funkcji wzmocnienia i osłabienia. W celu opisu lokalizacji odkształceń, model został rozszerzony o długość charakterystyczna mikrostruktury stosując podejście mikropolarne, gradientowe lub nielokalne. Możliwości rozszerzonego modelu hipoplastycznego do opisu zachowania się gruntach niespoistych z uwzględnieniem stref ścinania w został pokazany na przykładzie wyników MES dla różnych problemów brzegowych.

Na poziomie mikro zastosowano metodę elementów dyskretnych, która bezpośrednio modeluje mikrostrukturę materiału i dzięki temu może być stosowana do studiowania mechanizmu powstawania rozwoju i formacji stref ścinania, które wpływają na właściwości globalne gruntu. Metoda ta uwzględnia interakcję między sztywnymi elementami dyskretnymi opisującymi ziarna poprzez zastosowanie liniowych i nieliniowych praw kontaktu z uwzględnieniem tarciowego związku Mohra-Coulomba. Parametry modelu zostały skalibrowane na podstawie konwencjonalnego testu ściskania trójosiowego. W modelu zastosowane różne kształty ziaren lub kule z momentami kontaktu. Metoda została wykorzystana do analizy różnych zjawisk mikrostrukturalnych zachodzących w strefach ścinania gruntów niespoistych na poziomie ziarna takich jak: łańcuchy i cykle sił, obroty ziaren, wiry, lokalne obszary kontraktacji i dylatancji, niejednorodne pola odkształceń i mikro-strefy ścinania. Wyniki numeryczne zostały porównane z wynikami uzyskanymi MES.

 

   
© Realizacja Zbigniew Kacprzyk