Development of a High Strain-Rate Constitutive Model for Sands and its Application in Finite Element Analysis of Tunnels Subjected to Blast
Notice bibliographique
Résumé
This thesis describes the development of a constitutive model for simulating the high strain-rate behavior of sands and demonstrates the use of the model by analyzing underground tunnels subjected to blast. The constitutive model is based on the concepts of the critical state soil mechanics and bounding surface plasticity theory. The model captures the behavior of sand under multi-axial loading conditions and predicts both drained and undrained behavior at small and large strains. Perzyna’s overstress theory is incorporated in the model to simulate the viscoplastic behavior of sand under high strain rate. The model follows a nonassociated flow rule.\nThe model parameters are determined for Ottawa and Fontainebleau sands from the available experimental data of rate-independent triaxial compression test and split Hopkinson pressure bar test. The model is implemented in the finite element software Abaqus through user defined material subroutines. Finite element simulations of the split Hopkinson pressure bar experiments on Ottawa and Fontainebleau sands are performed in which the maximum axial strain rate was 2000/sec. These simulations demonstrate the model’s ability to capture the high strain-rate behavior of sands.\nSubsequently, finite element analyses of tunnels embedded in sandy soils and subjected to internal blast loading are performed using Abaqus in which the developed constitutive model is used. Blast induced pressure loading, simulated with the JWL explosive material model, is applied on the internal tunnel boundary. The effects of soil type, depth of tunnel and quantity of explosive on the blast induced stresses, strains and deformations in the soil surrounding the tunnel are investigated. These analyses demonstrate the use of the constitutive model in the study of soil-structure interaction problems under blast induced dynamic loading.
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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 | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
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 ».