Theory of Porous Media (TPM)

岩土力学研究teilgesättigter Bödenist岩土力学与工程技术研究[j]。在dem Begriff der Teilsättigung versteht man dabei einen Zustand下，bei dem der Porenraum eines porösen Festkörpers (hier Boden) sowohl mit einer flssigkeit （hier Porenwasser）也auch mit einem Gas (hier Porenluft) gefellt list。as der sight der Kontinuumsmechanik ist in teilgesättigter Boden in Mehrphasenmaterial, as im Rahmen einer makroskopischen Betrachtungsweise auder theory Basis of theory Poröser medium (TPM) beschrieben werden kann。[1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1]死贝der描述teilgesattigter博登祖茂堂berucksichtigendenMaterialeigenschaften信德das在der Regel elastisch-plastische oderelastisch-viskoplastische Verhalten des porosen kohasiven奥得河不kohasiven Reibungsmaterials博登和das drucksensitive和viskose Verhalten der Porenfluide Porenwasser Porengas。Zusätzlich ist in Massenaustausch zwischen flsigger and gasförmiger Phase des porenwasser in die Überlegungen einzubeziehen, um verdunstgs - und Kondensationseffekte bercksichtigen zukönnen。研究对象为德国<s:1>流体力学协会（wehselwirkung zwischen Festkörper）和德国流体力学协会（Porenfluiden autretenden Oberflächenspannungen）。Die daraus resultierenden Kapillarkräfte beeinflussen nighterdie hysteretischen Kapillardruck-Sättigungs-Beziehungen nachhaltig sondern auth das plastische bzw。viskoplastische Materialverhalten des Festkörperskeletts in Form der Scheinkohäsion。Die Vielzahl der bei teilgesättigten Böden z. T. gleichzeitig auftretenden Phänomene läßt erahnen, daß eine erfolzeitig auftretenden diesesäußerst komplexen Materialverhaltens nur in Sonderfällen außerhalb der Methoden and Ansätze der TPM gelingen kann。参见Ziel des projects， teilgesättigte Böden under ber<s:1> cksichtigung der Festkörperdeformation和Bewegungszustände under Porenfluide， Porenwasser和Porenluft als mehrphasenmodelell der TPM zu beschreiben。热动力学研究：<s:1>弹性-塑性模型[j]。elastisch-viskoplastischen deformierbaren, porosen Bodenkorper ebenso静脉是不是死Entwicklung进行上一次苏珥描述der Materialeigenschaften der Porenfluide einschließ巫妖des来Porenwasser Porengas moglichen Massenaustauschs。他还提出了一种新的研究方法，即在新的研究对象中建立模型。Neben der kontinuumsmechanischen and materialtheoretischen Darstellungteilgesättigter Böden sollen die erforderlichen Materialkennwerte in zuusammenarbeit mit den Kollegen der derderen and der forschergrouppe beteiligten project .最优评估werden。基于微分代数系统的多孔介质自适应非线性有限元求解器（PANDAS）的实现。在der Anwendung des entstehenen Algorithmus solen en allgemeinen Anfangs-Randwertproblemen teilgesättigter Böden insbesonere auf die Nachrechnung von Versuchen abgestellt werden， die von den and der Forschergruppe beiligten geotechnik durchgefhrt werden sollen。

Die Erforschung des mechanischen Verhaltens teilgesättigter Bödenist seit vielen Jahren ein wesentliches Interessengebiet der Geotechnik.Unter dem Begriff der Teilsättigung versteht man dabei einen Zustand, bei dem der Porenraum eines porösen Festkörpers (hier Boden) sowohl mit einer Flüssigkeit (hier Porenwasser) als auch mit einem Gas (hier Porenluft) gefüllt ist. Aus der Sicht der Kontinuumsmechanik ist ein teilgesättigter Boden ein Mehrphasenmaterial, das im Rahmen einer makroskopischen Betrachtungsweise auf der Basis der Theorie Poröser Medien (TPM) beschrieben werden kann. Im Rahmen der TPM kann außerdem der Tatsache Rechnung getragen werden, daß unterschiedliche Bewegungszustände von Festkörperskelett und Porenfluid auftreten können, d.h. es gelingt, die Fluidbewegung relativ zum sich deformierenden Festkörper darzustellen. Die bei der Beschreibung teilgesättigter Böden zu berücksichtigendenMaterialeigenschaften sind das in der Regel elastisch-plastische oderelastisch-viskoplastische Verhalten des porösen, kohäsiven oder nicht kohäsiven Reibungsmaterials Boden sowie das drucksensitive und viskose Verhalten der Porenfluide Porenwasser und Porengas. Zusätzlich ist ein Massenaustausch zwischen flüssiger und gasförmiger Phase des Porenwassers in die Überlegungen einzubeziehen, um Verdunstungs- und Kondensationseffekte berücksichtigen zukönnen. Darüber hinaus sind die infolge der Wechselwirkung zwischen Festkörper und Porenfluiden auftretenden Oberflächenspannungen der sich gegeneinander abgrenzenden Fluidkonstituierenden zu beachten. Die daraus resultierenden Kapillarkräfte beeinflussen nicht nur die hysteretischen Kapillardruck-Sättigungs-Beziehungen nachhaltig sondern auch das plastische bzw. viskoplastische Materialverhalten des Festkörperskeletts in Form der Scheinkohäsion. Die Vielzahl der bei teilgesättigten Böden z. T. gleichzeitig auftretenden Phänomene läßt erahnen, daß eine erfolgreiche Beschreibung diesesäußerst komplexen Materialverhaltens nur in Sonderfällen außerhalb der Methoden und Ansätze der TPM gelingen kann.Es ist Ziel des Projekts, teilgesättigte Böden unter Berücksichtigung der Festkörperdeformation und der Bewegungszustände der Porenfluide Porenwasser und Porenluft als Mehrphasenmodell der TPM zu beschreiben. Dies schließt die Entwicklung eines konsistenten, thermodynamisch abgesicherten Stoffmodells füreinen elastisch-plastisch bzw. elastisch-viskoplastischen deformierbaren, porösen Bodenkörper ebenso ein wie die Entwicklung eines Modells zur Beschreibung der Materialeigenschaften der Porenfluide einschließlich des zwischen Porenwasser und Porengas möglichen Massenaustauschs. Es soll darüber hinaus gezeigt werden, wie sich bereits existierende Modelle in die neuen Entwicklungen einbetten lassen.Neben der kontinuumsmechanischen und materialtheoretischen Darstellungteilgesättigter Böden sollen die erforderlichen Materialkennwerte inZusammenarbeit mit den Kollegen der anderen an der Forschergruppe beteiligten Projekte bestimmt werden. Gleichzeitig soll das zu entwickelnde Dreiphasenmodell für quasistatische Anwendungen diskretisiert und in PANDAS (Porous media Adaptive Nonlinear finite element solver based on Differential Algebraic Systems) implementiert werden. In der Anwendung des entstehenden Algorithmus soll neben allgemeinen Anfangs-Randwertproblemen teilgesättigter Böden insbesondere auf die Nachrechnung von Versuchen abgestellt werden, die von den an der Forschergruppe beteiligten Geotechnikern durchgeführt werden sollen.