Anamneseaufbau und Gedächtnisschwund von Boden bei Kopplung von monotoner und zyklischer Belastung

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Theodoros Triantafyllidis
• Fachliche Zuordnung: Geotechnik, Wasserbau
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 396461881

Ziel dieses Vorhabens ist die Entwicklung einer Methode, bei der ein zyklisches explizites Stoffgesetz parallel mit einem inkrementell nicht-linearem Stoffmodell gekoppelt wird. Der Boden adaptiert durch seine Struktur die eingetragene Belastung und eine neue Belastungsart bewirkt eine Veränderung der Adaption der Kraftketten im Korngerüst, die entweder die davor aufgebaute Struktur verändert oder verstärkt. Diese Veränderungen können als eine Art Aufbau oder Abbau des Gedächtnisses aufgefasst werden und dies soll im Rahmen dieses Forschungsvorhabens mit der historiotropen Kopplung erfasst werden. Mit dieser Kopplung soll die Entwicklung der Historiotropie bzw. der historiotropen Variablen, die entweder in dem zyklischen oder monotonenTeil der Stoffbeziehungen benötigt werden, beschrieben werden. Diese Entwicklung ermöglicht den Aufbau des Erinnerungsvermögens (Anamnese) aber auch dessen Abbau in Abhängigkeit der Belastung. Zur Demonstration dieser Kopplung werden die Modelle der Hypoplastizität mit dem HCA Modell als Beispiel herangeführt, so dass kombinierte Belastungen aus zyklischen und monotonen Komponenten mit einer konstitutiven Beziehung behandelt werden können. Dabei können neben der parallelen Kopplung auch Probleme mit konsekutiven Sequenzen aus zyklischen und monotonen Belastungen im Boden behandelt werden. Anhand von Elementversuchen werden die Einflüsse diverser Belastungsvorgeschichten zyklischer und monotoner Art untersuchtund die benötigten Parameter der Entwicklungsgleichung für die historiotropen Größen zu kalibrieren. Hiermit kann das Bodenverhalten bei kombinierten Belastungsarten besser beschrieben werde. Das Potential dieser Kopplung hinsichtlich Beschreibung des Materialverhaltens unter kombinierten zyklischen/monotonen Vorgängen und die Robustheit der numerischen Implementierung soll mit Hilfe einer FE Simulation eines exemplarischen Randwertproblems demonstriert werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen