Spelling suggestions: "subject:"continuum mechanical""
1 |
Sättningsrespons – en jämförelse mellan resultat från två modelleringsmetoderBalbas, Shaho, Nikinosheri, Roham January 2013 (has links)
Föreliggande studie omfattar en jämförelse mellan sättningsberäkningar med datorprogrammen FEM Design 11 (senast kommersiella versionen) och FEM Design 12 (betaversion under utveckling). I FEM Design 11 modelleras jorden med fjädrar som ges egenskaper motsvarande bäddmoduler, vilka inte på ett helt rättvisande sätt kan spegla jordens komplexa respons vid belastning. Fjädrar kan t.ex. inte överföra skjuvkrafter mellan varandra, vilket får till följd att de enskilda fjädrarnas respons vid belastning är oberoende av varandra. Vid analys av en byggnads sättningar, med ett datorprogram där endast fjädrar (bäddmoduler) används för att beskriva jordens deformationsegenskaper, kan således en helt korrekt bild över jordens verkliga beteende inte återspeglas.I FEM Design 12 kan jorden även modelleras med volymelement, vars egenskaper modelleras enligt kontinuumsmekanik. Härvid kan hänsyn tas till jord utanför konstruktionen. Detta beror på att volymelement för jorden inte är beroende av att kopplas mot ett konstruktionselement, t.ex. en bottenplatta.Syftet med föreliggande examensarbete är att jämföra resultatet från sättningsberäkningar med datorprogrammen FEM Design 11 och FEM Design 12. Detta för att kunna påvisa fördelarna med att modellera jord med volymelement jämfört med att modellera jordens deformationsegenskaper med fjädrar (bäddmoduler). Vidare analyseras vilka fördelar som kan uppnås med ett beräkningsverktyg där såväl byggnads- som geokonstruktioner kan modelleras tillsammans jämfört med nuvarande förhärskande metodik, att modellera geokonstruktioner för sig i ett datorprogram och byggnadskonstruktioner för sig i ett annat datorprogram med nödvändigheten att manuellt flytta information däremellan. Slutligen ämnar författarna söka svar på i vilken utsträckning detta kan gynna framtida projekt.Modellen kommer att byggas upp i FEM Design 11 där jorden modelleras med fjädrar, vars egenskaper beskrivs med bäddmoduler, i diskreta punkter. Vidare kommer modellen att öppnas upp i FEM Design 12 där bäddmodulerna raderas och ersättas med en jordvolym. Resultaten av dessa bägge sättningsberäkningar, kommer sedan att jämföras. Resultaten kommer även att jämföras med motsvarande beräkningar med PLAXIS för att verifiera att beteendet hos jorden har kunnat beskrivas på ett rättvisande sätt. Resultat erhållen ur Projekt X visar att sättningarna är större, både till storlek och fördelning, vid modellering med volymelement. Med denna studie har det även påvisats att en kontinuerlig spänningsfördelning tillåts vid modellering med volymelement, vilket inte är möjligt vid modellering med bäddmoduler. / This study is meant to make a comparison between settling calculations in FEM Design 11 (latest commercial version) and FEM Design 12 (beta version in development). In FEM Design 11, the soil can only be modeled with springs, which does not reflect the real behavior of the soil. Another drawback of modeling with springs is that they cannot transfer shear forces between each other, that is to say that the responsiveness of the springs is independent of each other.In FEM Design 12, soil can also be modeled with volume elements based on continuum mechanics. In this regard, the soil around the plate it taken into account when it is modeled as a construction material (volume element).This paper is to provide answers about if the benefit of modeling the soil with volume element is large enough compared to models with springs. It also analyzes which benefits that can be achieved by this. Finally, the authors intend to seek answers as to whether this can benefit future projects in whole.The model will be built in FEM Design 11 where the soil is modeled with springs, whose properties are described with bedding modules, in discreet points. Furthermore, the model will be opened up in FEM Design 12 where the springs are replaced with volume elements. Results of the settling calculations will then be compared. The results will also be compared with the PLAXIS model to get a confirmation that the soil behaves fairly. Result obtained from Project X shows that the settlements are bigger, both in size and distribution, when modeling with volume elements. With this study, it has also been demonstrated that a continuous voltage distribution allows the modeling of volume elements, which is not possible when modeling with bed modules.
|
2 |
High order numerical methods for a unified theory of fluid and solid mechanicsChiocchetti, Simone 10 June 2022 (has links)
This dissertation is a contribution to the development of a unified model of
continuum mechanics, describing both fluids and elastic solids as a general
continua, with a simple material parameter choice being the distinction
between inviscid or viscous fluid, or elastic solids or visco-elasto-plastic
media. Additional physical effects such as surface tension, rate-dependent
material failure and fatigue can be, and have been, included in the same
formalism.
The model extends a hyperelastic formulation of solid mechanics in
Eulerian coordinates to fluid flows by means of stiff algebraic relaxation
source terms. The governing equations are then solved by means of high
order ADER Discontinuous Galerkin and Finite Volume schemes on fixed
Cartesian meshes and on moving unstructured polygonal meshes with
adaptive connectivity, the latter constructed and moved by means of a in-
house Fortran library for the generation of high quality Delaunay and Voronoi
meshes.
Further, the thesis introduces a new family of exponential-type and semi-
analytical time-integration methods for the stiff source terms governing
friction and pressure relaxation in Baer-Nunziato compressible multiphase
flows, as well as for relaxation in the unified model of continuum mechanics,
associated with viscosity and plasticity, and heat conduction effects.
Theoretical consideration about the model are also given, from the
solution of weak hyperbolicity issues affecting some special cases of the
governing equations, to the computation of accurate eigenvalue estimates, to
the discussion of the geometrical structure of the equations and involution
constraints of curl type, then enforced both via a GLM curl cleaning method,
and by means of special involution-preserving discrete differential operators,
implemented in a semi-implicit framework.
Concerning applications to real-world problems, this thesis includes
simulation ranging from low-Mach viscous two-phase flow, to shockwaves in
compressible viscous flow on unstructured moving grids, to diffuse interface
crack formation in solids.
|
Page generated in 0.0875 seconds