concrete, mesomechanics, macromechanics, high speed dynamics, material model, hydrocode, strain rate, equation of state, material simulation, material law, damage model, plasticity
DDC-Notation:
620.136
Kurzfassung:
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Modellbildung für Beton auf der Ebene der Mesomechanik und deren Anwendung zur Ableitung makromechanischer Werkstoffmodelle. Auf Basis eines mesomechanischen Modells werden die Materialparameter und -kenngrößen der für das Materialverhalten wesentlichen Bestandteile des Betons ermittelt. Diese dienen als Eingangsdaten für Werkstoffsimulationen, in denen aus dem komplexen Zusammenwirken der einzelnen Bestandteile auf die Eigenschaften des heterogenen Betons geschlossen werden kann. Damit können aufwendige und teure Versuche ergänzt und/oder ersetzt werden. Es werden Werkstoffsimulationen zur Bestimmung der Zustandsgleichung durchgeführt und aufbauend darauf eine Methode zur einfachen Abschätzung der Zustandsgleichungen unterschiedlicher Betone entwickelt. Zudem werden Festigkeitsversuche mit wechselnder Belastungsrichtung und unterschiedlichen Belastungsgeschwindigkeiten simuliert und ausgewertet. Aufbauend auf den dabei gewonnenen Erkenntnissen und funktionalen Zusammenhängen wird in dieser Arbeit ein neues Werkstoffmodell zur makromechanischen Materialbeschreibung von Beton unter quasi-statischen bis hochdynamischen Belastungen entwickelt. Das Werkstoffmodell wird in eine Hydrocode-Umgebung implementiert und validiert. «
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Modellbildung für Beton auf der Ebene der Mesomechanik und deren Anwendung zur Ableitung makromechanischer Werkstoffmodelle. Auf Basis eines mesomechanischen Modells werden die Materialparameter und -kenngrößen der für das Materialverhalten wesentlichen Bestandteile des Betons ermittelt. Diese dienen als Eingangsdaten für Werkstoffsimulationen, in denen aus dem komplexen Zusammenwirken der einzelnen Bestandteile auf die Eigenschaften des heterogenen Be... »
Übersetzte Kurzfassung:
Subject of this thesis is the numerical modelling of concrete on the level of mesomechanics and its application to the development of macromechanical material models. On the basis of a mesomechanical model the material parameters of the main components constitutive for the material behaviour of concrete are determined. These parameters are applied as the input for material simulations in which the properties of the heterogeneous material concrete can be determined from the analysis of interaction of its components. These simulations are to complement and/or to substitute complex and costly experiments. Material simulations for the determination of the equation of state are conducted and a methodology for the simple assessment of the equation of state of different concrete types is developed. Furthermore, material strength tests with alternating loading direction and with different loading rates are simulated and analysed. Based on the findings and functional coherences gained from the material simulations a new material model for the macro-mechanical description of concrete under quasi-static up to high-dynamic loading is developed. This model is implemented in a hydrocode and is validated. «
Subject of this thesis is the numerical modelling of concrete on the level of mesomechanics and its application to the development of macromechanical material models. On the basis of a mesomechanical model the material parameters of the main components constitutive for the material behaviour of concrete are determined. These parameters are applied as the input for material simulations in which the properties of the heterogeneous material concrete can be determined from the analysis of interactio... »
Veröffentlichung:
Erschienen in: "Berichte aus dem Konstruktiven Ingenieurbau" der Universität der Bundeswehr München. Bericht 09/1