Three Dimensional Finite Element Optimization Using the Partial p-Adaptive Method for Stress Analysis of Underground Excavations with Prismatic Cross-sections
Notice bibliographique
Résumé
As the complexity and challenges in the field of geomechanics rise, reducing computational costs has become a major theme to be investigated. This thesis evaluates the p-adaptive mesh optimization method’s performance for problems in the 3D finite element stress analysis of underground excavations with prismatic cross-sections. The p-adaptivity changes the element formulation within the finite element mesh, based on the concept of excavation disturbed zone. The changes in element formulation require the use of transition elements to connect linear hexahedral finite elements with quadratic ones. The forthcoming research was conducted using sim|FEM (Zsaki 2010), a research computer code intended for excavation design, which solves 2D plane strain and 3D problems. It was written in C++ and its key feature is its capability to test models with transition elements, which is not found in other analysis software. The research project started with an overview of 3D element formulations, both normal and transitional, which were implemented in the code then simple, yet practical models were tested and the results were analyzed. For some models, the results were compared to commercial software to prove that a correct behavior of the elements tested was obtained. Finally, the p-adaptive method was developed for this class of excavations and it was applied to a linear elastic medium with two circular excavations in a triaxial stress field representing a practical scenario of perhaps a transportation tunnel with a service tunnel running beside it excavated in intact rock. Mesh optimized and non-optimized models were compared and the results showed that optimization results in a reduction of the global stiffness matrix size on average by 82 percent and a reduction of solution times by about 82 percent for optimized models tested using 12-node and 16-node transitional elements, respectively, as compared to non-optimized models.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».