Molekulardynamische Modellierung der Langzeitdynamik von Schotter

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Im bisherigen Bewilligungszeitraum ist sondiert worden, inwiefern die etablierten Teilchenmodelle, d.h. Kugeln und aus Kugeln zusammengesetzte Teilchen, zur Beschreibung des Verhaltens von Schotter geeignet sind. Dazu wurden umfangreiche Tests ausgeführt, die darauf schliessen lassen, dass diese Modelle grundsätzlich ungeeignet sind, sofern statische Eigenschaften das Verhalten der Schüttung dominieren. Das ist im untersuchten Anwendungsgebiet der Fall. Weiterhin wurde ein Verfahren entwickelt, das gerade den statischen Fall realitätsnah beschreiben soll. Erste Tests haben ergeben, dass das Verfahren grundsätzlich geeignet erscheint. Bei der Implementierung des zugehörigen Algorithmus traten Schwierigkeiten auf, die zum grossen Teil behoben werden konnten. Eine ausführliche Beschreibung der geleisteten Arbeiten findet sich im Arbeitsbericht.Im ersten Teil des Verlängerungszeitraumes soll der Algorithmus vollständig auf einem seriellen Computer implementiert und ausgetestet werden. Insbesondere soll das Verfahren bezüglich der Materialparameter universell gestaltet werden und hinsichtlich der Zahl der in vertretbarer Computerzeit berechenbaren Teilchen (Schottersteine) optimiert werden. Da abzusehen ist, dass erheblicher Rechenzeitaufwand selbst für Systeme moderater Grösse bestehen wird, ist nach der vollständigen Austestung des Algorithmus die Implementierung auf einem Parallelrechner vorgesehen.Im zweiten Teil des Verlängerungszeitraumes soll das bis dahin fertigzustellende Software-Tool auf die Frage der Materialbeanspruchung des Schotters beim Überrollvorgang angewandt werden. Auf Grundlage der Ergebnisse sollen Schlüsse zur Aufklärung der Ursachen der unerwünschten Abrasion des Schotters und möglichst zu dessen Vermeidung gezogen werden.