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Detailergebnis zu DOK-Nr. 46906

Modellierung des mechanischen Verhaltens ungebundener Baustoffe mit der Diskreten Element Methode (Orig. engl.: Modelling of granular materials using the discrete element method)

Autoren	P. Ullidtz
Sachgebiete	8.0 Allgemeines

Proceedings of the 8th International Conference on Asphalt Pavements, August 10-14, 1997, Seattle, Washington. Seattle, Wash.: University of Washington, 1997, Vol. I, S. 757-769, 16 B, 5 Q

Mit der Diskreten Element Methode kann das mechanische Verhalten ungebundener Baustoffe modelliert werden, deren Körner rollen oder aneinander gleiten. Der Roll- oder Gleitvorgang ist deshalb von großem Interesse, da die Verformung dieser Materialien im wesentlichen von diesen Vorgängen beeinflußt wird. Der Bericht beschreibt zwei Berechnungsverfahren. Das erste Verfahren behandelt eine kleine Probe eckiger Körner, die einer pulsierenden Belastung ausgesetzt wird; das zweite Verfahren behandelt eine größere Probe runder Körner, die durch eine Platte belastet wird. In beiden Fällen liegt der ebene Dehnungszustand vor. Infolge der pulsierenden zweiachsialen Belastung tritt nach dem ersten Lastspiel eine große plastische Verformung auf; weitere Lastspiele auf dem selben Belastungsniveau erzeugen abnehmende plastische Verformungen. Der Elastizitätsmodul ist kleiner als die Steifigkeit der Körner und nimmt mit zunehmender Deviatorspannung ab. Auf einem hoben Niveau der Deviatorspannung beträgt die Steifigkeit des Kornhaufwerkes weniger als ein Prozent der Kornsteifigkeit. Die Belastung über die Platte zeigt eine Verteilung der vertikalen Spannung, die der in einem elastischen Kontinuum nahekommt; eine kleine Spannungskonzentration wird festgestellt. Diese Feststellung ändert sich jedoch beim Vorliegen eckiger Körner. Die horizontalen Spannungen weichen sehr stark von denen in einem elastischen Kontinuum ab. Die für das System berechneten Moduli und Querdehnungsziffern streuen stark zwischen den einzelnen Punkten; die Volumenänderung zeigt keine einheitliche Tendenz auf.