A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
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Contributions to the modelling of large deformations of soils
Die Material Point Method (MPM) wurde zur Simulation großer Verformungen von Festkörpern entwickelt. Diese Arbeit erweitert die MPM, um durch hochzyklische Belastungen induzierte Schwingungen in Böden zu simulieren. Eine stabile implizite MPM wird formuliert, um dynamische und quasi-statische Simulationen zu ermöglichen, wobei auch Elementtests durchgeführt werden. Bisher existieren nur wenige implizite MPM-Formulierungen mit quadratischen Elementen. Zu Beginn dieser Forschung war die Durchführung von Simulationen mit implizitem Solver, quadratischen Elementen und fortgeschrittenen Stoffmodellen praktisch unmöglich, weshalb ein eigenes Programm dafür entwickelt wurde. Die Ergebnisse zeigen, dass "rank deficiency" das MPM-System beeinflusst, was in dieser Arbeit durch "hourglass control" gelöst wird. Die erweiterte MPM ermöglicht stabile Simulationen mit einem Stoffmodell für hochzyklische Belastungen in Böden. Die Kontrolle von Oszillationen in den Spannungen bleibt herausfordernd. ; The Material Point Method (MPM) was developed to simulate large deformations of solids. In this thesis, MPM is extended to simulate underground-induced vibrations due to high-cycle loading in soils. A stable implicit MPM is formulated, allowing for both dynamic and quasi-static simulations. MPM-based element tests are also investigated. Few implicit MPM formulations using quadratic elements are reported in the literature. At the beginning of this research, performing simulations with an implicit solver, quadratic elements and advanced constitutive models was practically impossible. Suitable software was developed for this purpose. Results show that rank deficiency adversely alters an MPM system. This problem is addressed using hourglass control. An adaptive MPM formulation enables stable simulations with a coupled constitutive model suitable for high-cycle loading in soils. Controlling stress oscillations after grid-crossing remains particularly challenging.
Contributions to the modelling of large deformations of soils
Die Material Point Method (MPM) wurde zur Simulation großer Verformungen von Festkörpern entwickelt. Diese Arbeit erweitert die MPM, um durch hochzyklische Belastungen induzierte Schwingungen in Böden zu simulieren. Eine stabile implizite MPM wird formuliert, um dynamische und quasi-statische Simulationen zu ermöglichen, wobei auch Elementtests durchgeführt werden. Bisher existieren nur wenige implizite MPM-Formulierungen mit quadratischen Elementen. Zu Beginn dieser Forschung war die Durchführung von Simulationen mit implizitem Solver, quadratischen Elementen und fortgeschrittenen Stoffmodellen praktisch unmöglich, weshalb ein eigenes Programm dafür entwickelt wurde. Die Ergebnisse zeigen, dass "rank deficiency" das MPM-System beeinflusst, was in dieser Arbeit durch "hourglass control" gelöst wird. Die erweiterte MPM ermöglicht stabile Simulationen mit einem Stoffmodell für hochzyklische Belastungen in Böden. Die Kontrolle von Oszillationen in den Spannungen bleibt herausfordernd. ; The Material Point Method (MPM) was developed to simulate large deformations of solids. In this thesis, MPM is extended to simulate underground-induced vibrations due to high-cycle loading in soils. A stable implicit MPM is formulated, allowing for both dynamic and quasi-static simulations. MPM-based element tests are also investigated. Few implicit MPM formulations using quadratic elements are reported in the literature. At the beginning of this research, performing simulations with an implicit solver, quadratic elements and advanced constitutive models was practically impossible. Suitable software was developed for this purpose. Results show that rank deficiency adversely alters an MPM system. This problem is addressed using hourglass control. An adaptive MPM formulation enables stable simulations with a coupled constitutive model suitable for high-cycle loading in soils. Controlling stress oscillations after grid-crossing remains particularly challenging.
Contributions to the modelling of large deformations of soils
2024-10-02
Theses
Electronic Resource
English
Numerical modelling of large deformations in soils: Continuum or granular medium
| Tema Archive | 1999
Modelling large plastic deformations of cohesive soils using sequential limit analysis
| British Library Online Contents | 2017
A continuum theory for calculation of large deformations in soils
| UB Braunschweig | 1968