Development and experimental validation of an arbitrary Lagrangian-Eulerian (ALE) method for soil mechanics

Entwicklung und experimentelle Validierung einer allgemeinen Lagrange-Euler (ALE) Methode für Bodenmechanik.

Bodenmechanische und geotechnische Problemstellungen mit großen Verformungen können mit der traditionellen Lagrange'schen Finite Elemente Methode kaum gelöst werden, weil hierbei die Bewegung des Netzes der des Materials entspricht. Dieser Beitrag präsentiert eine allgemeine Lagrange-Euler (ALE) Methode, bei der das Netz als unabhängiges Referenzgebiet betrachtet wird, um die Qualität des Netzes während der gesamten Berechnung aufrecht zu erhalten. Der sich aus der Relativgeschwindigkeit zwischen Material und Netz ergebende Zuwachs an Komplexität wird mittels einer Lagrange-plus-Remap Strategie und effizienten Algorithmen behandelt. Weil die sorgfältige Validierung eine wichtige Rolle spielt, wurden experimentelle Modellversuche zur Penetration in Sand durchgeführt und mit Hilfe der ALE Methode nachgerechnet.