Development of a conceptual material model for structured materials -S_BRICK

Vladimir Vukadin (Avtor), Jakob Likar (Avtor), Vojkan Jovičić (Avtor)

Povzetek

Materials known in literature as Soft Rocks & Hard Soils such as claystones, siltstones, flysh, hard soils, marls, etc. received a lot of attention in research community in recent years. It was demonstrated that some of these materials can be described through general theoretical framework (Cotecchia & Chandler [1]), which takes into account the structure as an intrinsic material property that is present in all natural geological materials. The influence of the structure is manifested as an increase in strength and stiffness in a material. Based on a laboratory results and existent theoretical frameworks, a further step was taken with the development of a conceptual constitutive model for structured materials. A model formulated in strain space named BRICK (Simpson [2]) was chosen as a base model and was further developed with the inclusion of structure and destructuring. The new model was named S_BRICK and was tested on a conceptual level where the results of numerical tests on structured and structure less (reconstituted) materials at different stress paths were compared. The results showed that S_BRICK was able to capture stress-strain behavior typical for structured material and could be potentially used for the modeling of Soft Rocks and Hard Soils.

Ključne besede

geomehanika;mehke kamnine;trde zemljine;struktura;destrukturizacija;konstitutivni materialni modeli;BRICK;numerično modeliranje;geomechanics;soft rocks;hard soils;constitutive material models;structure;destructuring;numerical modeling;

Podatki

Jezik:	Angleški jezik
Leto izida:	2005
Tipologija:	1.01 - Izvirni znanstveni članek
Organizacija:	UM FGPA - Fakulteta za gradbeništvo, prometno inženirstvo in arhitekturo
UDK:	624.131
COBISS:	1050339
ISSN:	1854-0171
Matična publikacija:	Acta geotechnica Slovenica
Št. ogledov:	840
Št. prenosov:	50
Ocena:	0 (0 glasov)
Metapodatki:

Ostali podatki

Sekundarni jezik:	Slovenski jezik
Sekundarni naslov:	Razvoj konceptualnega materialnega modela za strukturne materiale - S_BRICK
Sekundarni povzetek:	V strokovni literaturi se je za skupino naravnih geoloških materialov, kot so na primer glinovci, meljevci, fliši, peščenjaki, trde gline, laporji uveljavil izraz “mehke kamnine in trde zemljine”. Njihovo poglobljeno preučevanje je pokazalo, da jih lahko obravnavamo skozi enoten teoretičen okvir (Cotecchia & Chandler [1]) z upoštevanjem strukture kot ključnega materialnega parametra, ki je prisotna v vseh naravnih geoloških materialih in je odgovorna za povečanje trdnosti in togosti. Na osnovi literaturnega pregleda laboratorijskih rezultatov in z uporabo teoretičnega okvirja za strukturne materiale smo pristopili k razvoju konceptualnega konstitutivnega materialnega modela za strukturne materiale. Kot osnovni model smo izbrali BRICK model, ki ga je formuliral Simpson [2] v deformacijskem prostoru in vključuje pomembna obnašanja naravnih materialov, kot so nelinearnost, vpliv napetostne zgodovine, volumsko-napetostnega stanja. Model smo razvil tako, da upošteva strukturo in njeno destrukturizacijo, pri kompresiji, strigu in razbremenjevanju. Razviti model je preimenovan v S_BRICK, ki povezuje osnovno ime modela BRICK in črko S, ki ponazarja strukturo. Delovanje S_BRICK-a je preizkušeno na konceptualnem nivoju, s primerjavo napovedi modela za dva konceptualna materiala enega s strukturo in enega brez strukture (rekonstituiran material). Rezultati so potrdili, da model opisuje pomembne aspekte obnašanja strukturnih materialov in da predstavlja primeren izhodiščen model za modeliranje mehkih kamnin in trdih zemljin.
Sekundarne ključne besede:	geomehanika;mehke kamnine;trde zemljine;struktura;destrukturizacija;konstitutivni materialni modeli;BRICK;numerično modeliranje;
URN:	URN:SI:UM:
Vrsta dela (COBISS):	Znanstveno delo
Strani:	str. 32-43
Letnik:	ǂLetn. ǂ2
Zvezek:	ǂ[št.] ǂ1
Čas izdaje:	2005
ID:	10934415