Implementering af Paul-Mohr-Coulomb i elementmetoden
Oversat titel
Implementation of Paul-Mohr-Coulomb in the finite element method
Forfatter
Sørensen, Boris
Semester
4. semester
Uddannelse
Udgivelsesår
2018
Afleveret
2018-06-08
Antal sider
74
Abstract
Dette projekt beskriver implementeringen af en ny geoteknisk materialemodel, Paul‑Mohr‑Coulomb, i en elementmetodekode (et numerisk værktøj, der simulerer jordens respons på belastning). Modellen er et generelt, lineært styrkekriterium, der medtager alle tre hovedspændinger (de vigtigste retninger for tryk og træk i materialet). I hovedspændingsrummet kan modellens flydeflade enten vælges som en sekskant, ligesom den beslægtede Mohr‑Coulomb‑model, eller som en tolvkant, der bedre kan beskrive mere sammensatte spændingstilstande i jord. Afhandlingen fokuserer på, hvordan lineære kriterier er opbygget, hvordan de implementeres korrekt i en numerisk beregningsramme, og hvilke praktiske udfordringer der kan opstå ved en sådan implementering. Derudover vurderes Paul‑Mohr‑Coulomb‑modellens egenskaber ud fra et geoteknisk perspektiv for at vise, hvad den kan beskrive, og hvornår den er relevant at anvende. Endelig sammenlignes den med den udbredte Mohr‑Coulomb‑model for at belyse ligheder, forskelle og mulige konsekvenser for ingeniørberegninger. Formålet er både at give en klar vej til implementering og at levere en faglig vurdering af modellens anvendelighed i forhold til en veletableret reference.
This project presents the implementation of a new geotechnical material model, the Paul‑Mohr‑Coulomb model, in a finite element code (a numerical tool for simulating how soils respond to loading). The model is a general linear strength criterion that accounts for all three principal stresses (the main directions of compression and tension in the material). In principal stress space, its yield surface can be defined as a six‑sided shape, like its close relative the Mohr‑Coulomb model, or as a twelve‑sided surface that can represent more general stress states in soil. The thesis focuses on how linear criteria are structured and implemented correctly in a numerical framework, and on the practical challenges that can arise during such an implementation. It also evaluates the Paul‑Mohr‑Coulomb model from a geotechnical perspective to show what it can capture and when it is relevant to use. Finally, it compares the model with the widely used Mohr‑Coulomb model to assess similarities, differences, and possible implications for engineering analyses. The aim is to provide both a clear path to implementation and a grounded assessment of the model’s usefulness relative to an established reference.
[Dette resumé er genereret ved hjælp af AI]
Emneord