Numerické modelování interakce zeminy a piloty s ohledem na zlomení zrna v konečných deformacích

  • Numerické modelování interakce zeminy a piloty s přihlédnutím k drcení zrn v konečných kmenech
  • souhrn

    Analýza chování pilot je komplexním problémem vzhledem k rozmanitosti jevů, které ovlivňují chování půdy, a zejména těch, které se vyskytují v blízkosti hromady. Ten závisí zejména na způsobu instalace hromady, který může mimo jiné někdy způsobit deformace velmi velké amplitudy v půdě. 

    Numerické modelování interakce zeminy a piloty
    Numerické modelování interakce zeminy a piloty

    Cílem této práce je vytvořit modelovací nástroj pro vyhodnocení chování pilot při axiálním zatížení vývojem modelů představujících relevantní fyzikální jevy a jejich numerickou integrací do softwaru konečných prvků pomocí robustních a účinných algoritmů. . Aby bylo možné modelovat statickou nebo dynamickou fázi instalace hromady, je třeba vzít v úvahu několik problémů. Za prvé, vzhledem k tomu, že během instalace hromádky se na rozhraní odehrávají konečné (neomezené) kmeny, byla přijata euleriánská formulace s logaritmickou rychlostí kmenů, aby se zohlednila skutečnost, že hypotéza nekonečně malé deformace již nejsou platné.

    objemovém chování půdy
    objemovém chování půdy

     Konstitutivní model musí navíc brát v úvahu fyzikální chování půdy, když je vystavena posunům vysoké velikosti. Posledně jmenovaný je mimo jiné tvořen fenoménem drcení obilí, který značně ovlivňuje objemové chování půdy a nakonec její odolnost vůči smyku nebo jinými slovy mobilizaci tření. Tento jev byl modelován zavedením další kalicí proměnné do modelu elastoplastického chování ECP. Kritéria termodynamické způsobilosti byla ověřena jak pro původní konstitutivní model, tak pro revidovaný model. Byly provedeny numerické simulace pro dva typy instalace, monotónní a pseudo-dynamické (cyklické), a výsledky byly podrobně analyzovány. A konečně, degradace smykové pevnosti na úrovni piloty je typickým jevem, ke kterému dochází při cyklickém zatížení základů složených z pilot. Konstitutivní model, který umí dobře reprodukovat tento jev, není snadné definovat, protože cesta zatížení následovaná rozhraním půda-hromada je velmi závislá na objemovém chování půdy, což zase závisí na historii zatížení a okrajové podmínky problému.