Ein numerisches Homogenisierungsverfahren zur Bestimmung makroskopischer Materialkennwerte von Böden und Gesteinen basierend auf Oberflächeneigenschaften

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Im vorliegenden Forschungsvorhaben soll ein numerisches Homogenisierungsverfahren zur Bestimmung makroskopischer Materialkennwerte von Böden und Gesteinen, basierend auf deren Oberflächeneigenschaften, entwickelt werden. Insbesondere sollen die makroskopischen Spannungen ermittelt werden, welche ausgehend von einem die Mikrostruktur des betrachteten Werkstoffes charakterisierenden Reibungsgesetz und bei kraftgeregelten Versuchen mit dem Zeitpunkt des Versagens assoziiert sind. Hierzu soll eine dreidimensionale Finite-Elemente-Formulierung ausgearbeitet bzw. modifiziert werden, die es ermöglicht, beliebige Gleitsysteme und die dazu korrespondierenden Reibungsgesetze zu erfassen und numerisch effizient zu analysieren. Als numerisches Modell wird eine Finite-Elemente-Formulierung, basierend auf dem Konzept der sprungstetigen Verschiebungsabbildungen gewählt... Mittels der dreidimensionalen Finite-Elemente-Formulierung sollen triaxiale Kompressionsversuche anhand repräsentativer Volumenelemente (RVE) numerisch analysiert werden...