Modul für die Simulation von Erdboden- und Gesteinsmechanik

Geomechanics-Modul von COMSOL enthält neue Eigenschaften für die Simulation von Erdboden- und Gesteinsmechanik.

Das Modul bietet passende Anwendungen zur Untersuchung von Plastizität, Deformation und Versagen von Erdreich und Gestein sowie deren Wechselwirkungen mit Beton- oder anderen von Menschen geschaffenen Strukturen. Es umfasst dabei eine Vielzahl an Materialmodellen und lässt sich nahtlos mit allen anderen COMSOL-Modulen kombinieren.

Als elastisches Material verhält sich der Erdboden völlig anders als formbare Materialien wie beispielsweise Stahl. Wenn Erdboden gleichmäßig verdichtet wird, kann er signifikanten Lasten widerstehen. Wenn er jedoch Scher- oder Zugkräften ausgesetzt wird, gibt er sehr schnell nach. Herkömmliche Materialmodelle können bei der Analyse solcher Phänomene nicht angewendet werden. Das Geomechanics-Modul dagegen bietet eine Reihe anspruchsvoller Erdboden-Materialmodelle, die auch innere Reibung und Interlocking-Mechanismen der Erdpartikel berücksichtigen. Diese Modelle, darunter Cam-Clay, Drucker-Prager, Mohr-Coulomb, Matsuoka-Nakai und Lade-Duncan, können für die Analyse von Hängen, Stützwänden und ähnlichen Anwendungen eingesetzt werden. Zudem bietet es leistungsstarke Werkzeuge für die Modellierung von Beton und Gesteinen. Die integrierten optionalen Modelle von Willam-Warnke, Bresler-Pister, Ottosen und Hoek-Brown können vom Anwender zu einer allgemeineren Klasse von sprödem Material angepasst und erweitert werden. Zusätzlich zu den integrierten Plastizitätsmodellen können mit Hilfe der gleichungsbasierenden Eingabemaske auch Fließfunktionen erzeugt werden.

 Highlights:

• Simulation von geo- und bautechnischen Anwendungen wie Tunnel, Erdarbeiten, Hangstabilität und Haltestrukturen
• Materialmodelle für Erd- und Gesteinsmechanik für Plastizität, Deformation und Versagensanalysen
• kombinierte Erdboden- und Gesteinsmodelle mit Materialmodellen für Beton und spröde Materialien
• Simulation von Aufschüttungen, Anlagen für nuklearen Abfall, Fundamenten, Platten
• Hangstabilitätsuntersuchungen
• in Kombination mit dem COMSOL-Subsurface-Flow-Modul geeignet für Poroelastizität und andere Anwendungen poröser Medien